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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：本发明设计一种带共模干扰抑制电路的ECG信号采集模拟前端，通过在传统的电容耦合仪表放大器里面加入共模干扰抑制电路，来最小化共模输入摆幅，并防止在模拟前端的输入端开启ESD二极管。

主权项：1.一种带共模干扰抑制电路的ECG信号采集模拟前端，其特征在于：所述电路包括斩波电容输入模块1，斩波电容反馈模块2，斩波两级运算放大模块3，共模干扰抑制模块4。其中斩波电容输入模块1分别设有用来采集待检测信号的输入端和传输待检测信号的输出端；斩波电容反馈模块2分别设有用来采集输出信号的输入端和将采集到的输出信号反馈到斩波两级运算放大模块3的输出端；斩波两级运算放大模块3分别设有用来检测斩波电容输入模块1和斩波电容反馈模块2输出端信号的输入端和用来输出检测信号的输出端；共模抑制干扰模块4包括用来检测斩波两级运算放大模块3的输入端共模信号的输入端和用来转移斩波电容输入模块1共模输入电流的输出端。斩波电容输入模块1的输入端和共模干扰抑制模块4的输出端相连，斩波电容输入模块1的输出端和共模干扰抑制模块4的输入端和斩波两级运算放大模块3的输入端相连以及斩波电容反馈模块2的输出端相连。斩波两级运算放大模块3的输出端与斩波电容反馈模块2的输入端相连。斩波电容输入模块1：用于传递模拟前端输入信号，将信号送给斩波两级运算放大模块，并将信号调制到斩波频率。斩波电容反馈模块2：将斩波两级运算放大模块的输出经过一次斩波后送回到斩波两级运算放大模块的输入端，构成反馈电路。斩波两级运算放大模块3：将经过斩波电容输入模块和斩波电容反馈模块的经过一次斩波调制的信号放大并且将信号解调到基频。共模干扰抑制模块4：检测斩波两级放大模块的共模输入电压，产生与模拟前端共模输入电压相反的电压，来转移共模输入电流，使其不流入斩波电容输入模块。所述的共模干扰抑制模块由电容Ci1,电阻Ri1,,电容Cf1,电阻Rf1,跨导放大器Gmf1,电容Ci2,电阻Ri2,电容Cf2,电阻Rf2,跨导Gmf2,电阻Ra构成。其中，电容Ci1一端连接在斩波两级运算放大模块3的输入端，另一端连接在跨导放大器Gmf1的负输入端，电阻Ri1的一端连接到Vt1，一端连接到跨导放大器Gmf1的负输入端，跨导放大器Gmf1的正输入端连接到地，跨导放大器Gmf1的输出端连接在跨导放大器Gmf2的正输入端，电阻Rf1,电容Cf1跨接在跨导放大器Gmf1的负输入端和输出端，电阻Ri2一端连接在Vt2，一端连接在跨导放大器Gmf2的负输入端，电容Ci2一端连接在Vb，一端连接在跨导放大器Gmf2的负输入端，电阻Rf2,电容Gf2跨接在跨导放大器Gmf2的负输入端和输出端，跨导放大器Gmf2的输出端连接在电阻Ra的一端，Ra的一端连接在跨导放大器Gmf2的输出端，另一端连接在模拟前端的输入端。共模干扰抑制模块4采集两级运算放大模块3输入端的共模电压，产生与斩波电容输入模块1输入端相反的共模电压，从而将输入共模电流转移，抑制共模输入电压。共模干扰抑制模块4和斩波电容输入模块1组成了一条反馈回路，为提高反馈回路的回路增益，共模干扰抑制模块4采用分布式增益结构，其总增益分布在两个闭环增益级中:第一增益级由跨导放大器Gmf1，电容Cf1、电容Ci1组成的电容反馈网络和偏置电阻Ri1、Rf1决定；第二增益级由跨导放大器Gmf2、电容Ci2、电容Cf2组成的电容反馈网络以及偏置电阻Ri2和Rf2决定。根据上述所述的一种带共模抑制干扰电路ECG信号采集模拟前端，其特征在于所述结构在原有的ECG信号采集模拟前端中加入了共模干扰抑制模块，抑制模拟前端的共模输入电压，使ECG信号采集模拟前端在只有两个采样电极的情况下依旧具有很高的共模抑制能力。

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百度查询： 哈尔滨理工大学 一种带共模干扰抑制电路的ECG信号采集模拟前端设计