【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及逻辑电路，尤其涉及一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路。
技术介绍
1、多通道模拟前端（analog front end, afe）的有源电极芯片极在脑研究领域和神经疾病领域特别是在癫痫、脑瘤等疾病的诊断上所起的作用已得到广泛的认可。模拟前端是信号采集电极芯片的一个主要结构，模拟前端的功能是将采集的生物信号通过放大、滤波、数字化后，再将信号传达至数字信号处理器(dsp)作进一步的信号处理。
2、现有的模拟前端电路会通过减少通道数量来降低功耗，但这样会降低采集信号的速率，应用在采集脑电信号的电极芯片时是不可取的；同时现有的模拟前端电路中的放大器会抑制信号衰减，但是自身会引入噪声，需要提高放大器的输入阻抗，但相应的会增加一定的功耗。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，解决了现有模拟前端电路抑制信号衰减会引入噪声和功耗较大的问题。
2、本专利技术公开了一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，包括依次连接的：
3、缓冲器：用于增强脑电信号的强度和保持信号的完整性；
4、通道复用电路：实现两个通道的复用，使得两个通道共同使用后续的跨导放大器和跨阻放大器，减少前端的功耗和版图面积；
5、跨导放大器电路：用于减少噪声并提高输入信号的抗干扰能力，将电压信号转换为更加稳定的电流信号；
6、跨阻放大器电路：用于将电流信号转换为电压信号，同时保持电路的带宽性能，
7、复用解调电路：实现输入信号的解调，将复用信号还原回通道一的输入信号和通道二的输入信号；
8、程控增益放大器：用于实现可控增益调节；
9、有源低通滤波器：用于滤除信号中的高阶谐波与噪声，得到完整且清晰的生物电信号。
10、优选的，所述通道复用电路包括通道一和通道二，每个通道包括两条差分输入电路，每条差分输入电路均由两个开关并联组成，所述开关为cmos管互补开关，由pmos管与noms管的漏极和源极连接组成。
11、优选的，所述跨导放大器电路包括rc低通滤波器、两个nmos管、八个pmos管和两个电容，所述rc低通滤波器与pmos管p1、pmos管p2的栅极连接，nmos管n1和nmos管n2的源极接地，nmos管n1的漏极与pmos管p1的漏极以及pmos管p7的栅极连接，nmos管n2的漏极与pmos管p2的漏极以及pmos管p8的栅极连接，pmos管p1的源极与pmos管p3、pmos管p5、pmos管p7依次连接，pmos管p2的源极与pmos管p4、pmos管p6、pmos管p8依次连接，pmos管p3、pmos管p4、pmos管p5、pmos管p6的源极相连，pmos管p3的栅极连接在pmos管p5的漏极与pmos管p7的源极之间，pmos管p4的栅极连接在pmos管p6的漏极与pmos管p8的源极之间，pmos管p7和pmos管p8的漏极接地，电容c1一端与nmos管n1的漏极和pmos管p7的栅极连接，电容c2一端与nmos管n2的漏极和pmos管p8的栅极连接，电容c1和电容c2的另一端接地。
12、优选的，所述rc低通滤波器由电容c和两个等效电阻r并联组成，所述等效电阻r由两个pmos管栅极和漏极相连构成。
13、优选的，所述跨阻放大器电路包括两个放大器、四个nmos管和四个pmos管，两个放大器的差分输入端一端与pmos管p11、pmos管p12的源极以及pmos管p9、pmos管p10的漏极连接，另一端连接基准电压，两个放大器的输出端分别与pmos管p11、pmos管p12的栅极连接，pmos管p9和pmos管p10的源极相连，所述nmos管n3、nmos管n4、nmos管n5和nmos管n6组成两支路的共源共栅结构，nmos管n3、nmos管n4的源极接地，nmos管n5的漏极与pmos管p11的漏极连接，nmos管n6的漏极与pmos管p12的漏极连接。
14、优选的，所述程控增益放大器包括一个放大器和两条反馈回路，每条反馈回路均包括电阻r1和电阻r2，电阻r2由可编程电阻阵列组成，包括由pmos管与noms管的漏极和源极相连接组成的开关。
15、优选的，所述有源低通滤波器包括全差分运算放大器opa1和全差分运算放大器opa2，全差分运算放大器opa1的两个输入端均连接有电阻r3，全差分运算放大器opa1的输入端和全差分运算放大器opa2的输出端之间连接有电阻r4，全差分运算放大器opa1的输出端与全差分运算放大器opa2的输入端之间连接有电阻r5，全差分运算放大器opa1的输入端和输出端之间连接有电容c3，全差分运算放大器opa2的输入端和输出端之间连接有并联连接的电阻r6和电容c4。
16、本专利技术的有益效果：
17、（1）抑制电极组织阻抗产生的运动伪影和噪声，同时能够进行程控增益调节，避免输入信号放大后失真或衰减。
18、（2）在不减少前端通道数量的前提下有效降低电极芯片的功耗。
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1.一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，包括依次连接的：
2.根据权利要求1所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述通道复用电路包括通道一和通道二，每个通道包括两条差分输入电路，每条差分输入电路均由两个开关并联组成，所述开关为CMOS管互补开关，由PMOS管与NOMS管的漏极和源极连接组成。
3.根据权利要求2所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述跨导放大器电路包括RC低通滤波器、两个NMOS管、八个PMOS管和两个电容，所述RC低通滤波器与PMOS管P1、PMOS管P2的栅极连接，NMOS管N1和NMOS管N2的源极接地，NMOS管N1的漏极与PMOS管P1的漏极以及PMOS管P7的栅极连接，NMOS管N2的漏极与PMOS管P2的漏极以及PMOS管P8的栅极连接，PMOS管P1的源极与PMOS管P3、PMOS管P5、PMOS管P7依次连接，PMOS管P2的源极与PMOS管P4、PMOS管P6、PMOS管P8依次连接，PMOS管P3、PMOS管P4、PMOS管P5、PMOS管P
4.根据权利要求3所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述RC低通滤波器由电容C和两个等效电阻R并联组成，所述等效电阻R由两个PMOS管栅极和漏极相连构成。
5.根据权利要求4所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述跨阻放大器电路包括两个放大器、四个NMOS管和四个PMOS管，两个放大器的差分输入端一端与PMOS管P11、PMOS管P12的源极以及PMOS管P9、PMOS管P10的漏极连接，另一端连接基准电压，两个放大器的输出端分别与PMOS管P11、PMOS管P12的栅极连接，PMOS管P9和PMOS管P10的源极相连，所述NMOS管N3、NMOS管N4、NMOS管N5和NMOS管N6组成两支路的共源共栅结构，NMOS管N3、NMOS管N4的源极接地，NMOS管N5的漏极与PMOS管P11的漏极连接，NMOS管N6的漏极与PMOS管P12的漏极连接。
6.根据权利要求5所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述程控增益放大器包括一个放大器和两条反馈回路，每条反馈回路均包括电阻R1和电阻R2，电阻R2由可编程电阻阵列组成，包括由PMOS管与NOMS管的漏极和源极相连接组成的开关。
7.根据权利要求6所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述有源低通滤波器包括全差分运算放大器OPA1和全差分运算放大器OPA2，全差分运算放大器OPA1的两个输入端均连接有电阻R3，全差分运算放大器OPA1的输入端和全差分运算放大器OPA2的输出端之间连接有电阻R4，全差分运算放大器OPA1的输出端与全差分运算放大器OPA2的输入端之间连接有电阻R5，全差分运算放大器OPA1的输入端和输出端之间连接有电容C3，全差分运算放大器OPA2的输入端和输出端之间连接有并联连接的电阻R6和电容C4。
...【技术特征摘要】
1.一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，包括依次连接的：
2.根据权利要求1所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述通道复用电路包括通道一和通道二，每个通道包括两条差分输入电路，每条差分输入电路均由两个开关并联组成，所述开关为cmos管互补开关，由pmos管与noms管的漏极和源极连接组成。
3.根据权利要求2所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述跨导放大器电路包括rc低通滤波器、两个nmos管、八个pmos管和两个电容，所述rc低通滤波器与pmos管p1、pmos管p2的栅极连接，nmos管n1和nmos管n2的源极接地，nmos管n1的漏极与pmos管p1的漏极以及pmos管p7的栅极连接，nmos管n2的漏极与pmos管p2的漏极以及pmos管p8的栅极连接，pmos管p1的源极与pmos管p3、pmos管p5、pmos管p7依次连接，pmos管p2的源极与pmos管p4、pmos管p6、pmos管p8依次连接，pmos管p3、pmos管p4、pmos管p5、pmos管p6的源极相连，pmos管p3的栅极连接在pmos管p5的漏极与pmos管p7的源极之间，pmos管p4的栅极连接在pmos管p6的漏极与pmos管p8的源极之间，pmos管p7和pmos管p8的漏极接地，电容c1一端与nmos管n1的漏极和pmos管p7的栅极连接，电容c2一端与nmos管n2的漏极和pmos管p8的栅极连接，电容c1和电容c2的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种采用双通道复用技术的脑电采集模拟前端电路，其特征在于，所述rc低通滤波器由电容c和两个等效电阻r并联组成，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈功，杨文钊，陈涛，王茜茜，褚浩然，石跃，李蠡，黄姚，凌味未，董倩宇，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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