Усилитель биопотенциалов

/О ИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ шить,лиК) л,) ся к медицинеи может быть На чертеже ихема усилителя иведена структурная биопотенциалов.держит усилители 1 тока, разделительную 4, блок 5 вычитания, мпаратор 6, одновибой генератор 8 спуения. В свою очередь,содержит операцион-.резисторы 10 и 11, 12 и 13, включающие силения устоиство с ния биозлектриовека и живот и 2 постоянногоКС-цепь 3, кпючдвухпороговый коратор 7 и цифровенчатого напряжблок 5 вычитанияный усилитель 9диодные оптроны является уменьного процессаенсации помех ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. 1(57) Изобретение позволяет уменьвремя переходного процесса в усителе путем компенсации помехи навходеСмесь полезного сигнала имедленно изменяющейся помехи поступает на вход усилителя 1 постоянноготока через блок 5 вычитания, в котором из входного сигнала вычитаетсянапряжение, пропорциональное выходному напряжению цифрового генератора 8 ступенчатого напряжения. Еслиуровень выходного сигнала усилителя1 находится в пределах заданных программ срабатывания двухуровневогокомпаратора 6, то в разделительной Изобретение относи и медицинской технике использовано в канала ройства для исследова ческой активности чел ных.Целью изобретения шение времени перехо в усилителе путем ком йа входе.,КС-цепи 3 медленно изменяющаяся . помеха подавляется и полезный биосигнал через усилитель 2 постоянного тока проходит на выход устройства. Если уровень выходного сигнала усилителя 1 выходит за заданные пределы, срабатывает компаратор 6 и включает генератор 8 ступенчатого напряжения, напряжение на выходе которого начинает изменяться и изменяется до тех пор, пока напряжение на выходе усилителя 1 не войдет в заданные границы, после чего компа-ратор 6 вернется в исходное состояние, выключится генератор 8 и запустится одновибратор 7, замыкающий ключ на некоторое время, в течение которого происходит разряд конденсатора в КС-цепи 3 для успокоения усилителя биопотенциалов, Блок 5 вычитания содержит операционный усилитель 9, резисторы 10 и 11 и диодные оптроны12 и 13, а генератор 8 - генератор 18 импульсов, элемент И 19, счетчик 20 импульсов и двуполярный ЦАП 212 з;п.ф-лы, 1 илтеля 9 и работает следующим образом. Сигнал с выхода генератора 8 ступенчатого напряжения через резистор10 поступает на инвертирующий входоперационного усилителя 9, в цепьобратной связи которого включены соехарактеристик светодиодов, и их ток оказывается пропорциональным выходному напряжению генератора 8, приположительной полярности которогоработает светодиод 15, а при отрицательной - светодиод 14. В результате на резисторе 11, который включен параллельно фотодиодам 16 и 17,выделяется напряжение, прямо пропорциональное выходному напряжению генератора 8 ступенчатого напряжения,которое вычитается из напряжениявходного сигнала устройства, поддерживая напряжение на входе и выходе усилителя 1 постоянного токав заданных пределах,Цифровой генератор 8 ступенчатогонапряжения работает следующим образом,При поступлении на его вход уровня "1" с выхода компаратора б элемент И 19 начинает пропускать импульсы с выхода генератора. 18 на вход счетчика 20 импульсов, выходной сигнал (код) которого поступает на вход1двуполярного ЦАП 21, Выходное напря-жение ЦАП отрегурировано таким образом, что нулевой уровень соответствует среднему значению кода с выхода счетчика 20 импульсов, в результате чего на выходе ЦАП 21 формируется двуполярное ступенчатое напряжение, что позволяет компенсировать входную помеху любой полярности.Уменьшение напряжения на конденсаторе КС-цепи перед его разрядом ля за счет ослабления влияния процессов адсорбции в конденсаторе,Формула изобретения Усилитель биопотенциалов, содержащий последовательно соединенные первый усилитель постоянного тока,разделительную КС-цепь и второйусилитель постоянного тока, выход Блок 5 вычитания выполнен на диодныхоптронах 12 и 13, включенных в цепь 1581276в себя светодиоды 14 и 15 и фотодиоды . обратной связи операционного усили 16 и 17, а цифровой генератор 8 ступенчатого напряжения содержит генератор 18 импульсов, элемент И 19, счетчик 20 импульсов и двуполярный цифроаналоговый преобразователь ЦАП 21.Усилитель биопотенциалов работаетследуйцнм образом. диненные встречно-параллельно свеНа вход усилителя поступают иссле тодиоды 14 и 15 диодных оптронов 12дуемые биопотенциалы в совокупности н 13, При таком включении компенсис медленно изменяющейся помехой, руется нелинейность вольт-амперныхЕсли амплитуда суммарного входногосигнала такова, что после его. усиления усилителем 1 компаратор 6 не "срабатывает, то в разделительнойКС-цепи 3, которая выполняет функциифильтра верхних частот, происходитподавление помехи, а исследуемыебиопотенциалы усиливаются усилителем2 и поступают на выход устройства.При увеличении уровня сигнала навыходе усилителя 1, например, доположительного уровня срабатываниядвухпорогового компаратора б на его 25выходе устанавлйвается уровень "1"включающий цифровой генератор 8 ступенчатого напряжения, напряжениена выходе которого начинает возрастать и, поступая на вход блока 5ЗОвычитания осуществляет постепеннуюкомпенсацию входного сигнала до техпор, пока компаратор 6 не вернетсяв исходное состояние. При этом генератор 8 отключается и запускаетсяодновибратор 7, замыкающий ключ 4,35который осуществляет разряд конденсатора, входящий в состав разделительной КС-цепи 3, за счет чегоосуществляется успокоение усилителя.То же самое происходит, если входноесуммарное напряжение усилителя 1имеет отрицательную полярность и превышает уровень отрицательного порогасрабатывания двухпорогового компаратора 6. Таким образом, сначала навходе усилителя 1 за счет вычитанияиз входного сигнала в блоке 5 напряжения с выхода генератора 8, компен- уменьшает время успокоения усилитесирующего действие медленно изменяющейся помехи, происходит уменьшениевеличины выходного сигнала усилителя1 до уровня, исключающего его ограничение, а затем осуществляется разряд конденсатора в разделительнойКС-цепи 3 для успокоения усилителя,.Циткина Заказ 2044ВНИИПИ Государственного113035,Тираж 555 Подписное мнтета по изобретениям и открытиям при ГКН сква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор агарина, 1 5 158 которого является выходом усилителя биопотенциалов, ключ, включенный между выходом КС-цепи и общим проводом усилителя биопотенциалов, и последовательно соединенные двухпороговый компаратор и одновибратор, выход которого подключен к входу управления ключа, о т л и ч а ю " .р щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени переходного процесса в усилителе путем компенсации поме" хи на выходе, в него введены цифровой генератор ступенчатого напряжения, вход которого подключен к вы- ходу двухпорогового компаратора, и блок вычитания, выход которого подключен к входу первого усилителя постоянного тока, вход вычитания соединен с выходом цифрового генератора ступенчатого напряжения, а вход сложения являетея входом усилителя биопотенциалов, при этом вход двухпорогового компаратора подключен к выходу первого усилителя постоянного тока.2, Усилитель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок вы 12766читания содержит два резистора, два диодных оптрона и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к общему проводу усилителя биопотенциапов, а инвертирующий через первый резистор соединен с входом вычитания блока, светодиоды диодных оптрохов включены встречно-.параплельно между выходом операционного усилителя и его инвертирующим входом, а фотодиоды диодных оптронов включены между собой встречнопараллепьно и подключены параллельно второму резистору, включенному между входом сложения и выходом блока.3. Усилитель по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что цифровой генератор ступенчатого напряжения 20 содержит последовательно соединенныегенератор импульсов, элемент И, второй вход которого является входом цифрового генератора ступенчатого напряжения, счетчик импульсов и двух.полярный цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом цифрового генератора ступенчатого напряжения.1