Усилитель биопотенциалов

 

УСИЛИТЕЛЬ БИОПОТЕНЦИАЛОВ, : содержащий последовательно соединенныеj балансный модулятор, выходы которого подключены к инвертирующему и неинвертирую-'щему входам дифференциального усилителя, фазочувствительный демодулятор и фильтр низких частот, а также генератор опорныхимпульсов, соединенный с модулятором и демодулятором, причем с выхода фильтра низких частот на вход модулятора подключена цепь отрицательной обратной связи, о тличающийся тем, что, с целью нейтрализащга постоянных потенциалов поляризации на входе усилителя и формирования нижней границь! полосы пропускания усилителя, в цепь отрицательной обратной связи включены интегратор и делитель напряжения таким образом, что, вход интегратора подключен к выходу фильтра низких частот, выход интегратора гюдключен к входу делителя напряжения, а 'Выход делителя напряжения подключен к одному из входов того плеча i балансного модулятора, которое соединено с инвертирующим входом дифференциального усилителя.'(П

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) I

Э(50 А 61 В 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ"У

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2369681/28-13 (22) 07.06,76 (46) 23.12.84. Бюл. Р 47 (72) В. М. Большов, В. И. Евдокимов, В. Л, Лучанский, М. А. Ожогин и Л. Н. Шапиро (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной ,медицинской аппаратуры (53) 615.471 (088.8) . (56) 1. Известия вузов СССР. Радиоэлектроника. 1975, У 3, с. 76. (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ БИОПОТЕНЦИАЛОВ, содержащий последовательно соединенные балансный модулятор, выходы которого подключены к инвертирующему и неинвертирую1 щему входам дифференциального усилителя, фазочувствительный демодулятор и фильтр низких частот, а также генератор опорных

- импульсов, соединенныи с модулятором и демодулятором, причем с выхода фильтра низких частот на вход модулятора подключена цепь отрицательной обратной связи, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью нейтрализации постоянных потенциалов поляризации на входе усилителя и формирования нижней границы полосы пропускания усилителя, в цепь отрицательной обратной связи включены интегратор и делитель напряжения таким образом, что, вход интегратора подключен к выходу фильтра низких частот, выход интегратора подключен к входу делителя напряжения, а выход делителя напряжения подключен к одному из входов того плеча ,балансного модулятора, которое соединено с инвертирующим входом дифференциального е усилителя. вательно соединен с фазочувствительным демодулятором 7 и выходным фильтром 8 низких частот. Генератор 9 опорных импульсов подключен к затворам транзисторов модулятора и к демодулятору. Для осуществле ния отрицательной обратной связи по инфранизким частотам на выход фильтра нижних тель 13, вход которого соединен с .выходом интегратора, а выход — с истоком транзистора 5. Исток транзистора 4 заземлен.

Усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал, частотный спектр которого распространяется от нуля до верхней граничной частоты, определяемой источником сигнала, подается на стоки транзисторов 2 и

3 балансного модулятора, каждое плечо которого работает как последовательно-параллельный модулятор. Промодулированный сигнал с обоих плеч (работающих синфазно) поступает дальше на дифференциальный усилитель б. Выходное напряжение после фильтра низкой частоты подается на интегратор, где выделяется только инфранизкая часть спектра усиленного сигнала. Верхняя граничная частота этой части спектра определяется параметрами интегратора. Величина выделенного наt. пряжения сигналов инфранизких частот уменьшается делителем 13 до входного уровня и с помощью модулятора 1 и диффереициального усилителя б низкой частоты взаимно компенсируется с соответствующей частью входного сигнала. Точность компенсации регулируется делителем 13.

Использование интегратора и делителя в цепи отрицательной обратной связи отличает предложенный усилитель от известного, так как, с одной стороны, можно использовать его при больших уровнях постоянного напряжения поляризации на входе усилителя, а с другой стороны, — вырезать только очень узкую полосу спектра, прилегающую к нулю, и тем самым свести к минимуму потери информации и обеспечить необходимую нижнюю границу рабочей полосы частот усилителя. Таким образом, расширяется сфера применения усилителя.

Техред А.Ач,Редактор Л. Письмен

Корректор Л. Пилипенко.Т р 687

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Заказ 9222/3

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

1 589701 2

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам осуществления электрофизиологических исследований, и пред. назначено для использования в электрокардиографии и электроэнцефалографии.

Известен усилитель биопотенциалов типа

"модуляция — демодуляция", содержащий балансный модулятор, дифференциальный уси- частот включен интегратор, состоящий из релитель низкой частоты, демодулятор, фильтр зистора 10, конденсатора 11 и операционнонизких частот, генератор опорных импуль- 10 ro усилителя 12, а также резисторный делисов и цепь отрицательной обратной связи (1).

Однако в таком усилителе ие устраняются помехи постоянного тока и в случае, когда величина постоянных потенциалов поляризации на входе усилителя значительно превышает размах полезного переменного биоэлектрического сигнала, возможно насыщение первого каскада по постоянному току.

Цель изобретения — нейтрализация постоянных потенциалов поляризации на входе усилителя и формирование нижней границы полосы пропускания усилителя.

Это достигается тем, что в цепь отрицательной обратной связи усилителя включены интегратор и делитель напряжения так, что вход интегратора подключен к выходу фильтра низких частот, выход интегратора к входу делителя напряжения, а выход делителя напряжения — к одному иэ входов того, плеча балансного модулятора, которое соединено с инвертнрующим входом дифференциального усилителя.

На чертеже изображена структурная схема усилителя биопотенцналов.

Усилитель содержит балансный модулятор

1, который состоит из четырех ключевых элементов, например МДП-транзисторов 2 — 5, объединенных в два одинаковых плеча, состоящих из транзисторов 2, 4 и 3, 5, Стоки транзисторов 2 и 3, а также истоки транзисторов 4 и 5 образуют четыре входа балансного модулятора. Стоки транзисторов 2 и 3 являются одновременно входами усилителя биопотенциалов. Точка соединения истока транзистора 2 и стока транзистора 4, а также точка соединения истока транзисто- 45 ра 3 и стока транзистора 5 подключены соответственно к неинвертируюгцему и инвертирующему входам дифференциального усилителя 6" низкой частоты. Последний последо