所属技术领域
本实用新型涉及信号测量放大领域，特别是涉及心电检测放大器领域。
背景技术
心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段，心电数据检测前置放大是心电图检测仪的关键部件。人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz～100Hz，幅度约为0～4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。目前市场上心电检测仪主要以国外产品为主，国内产品的缺点往往表现为检出的心电信号失真度较大，在心电数据采集系统应具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能方面，同国外产品相比有较大的差距。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种心电检测前置放大器，该前置放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比，具有极强的抗干扰能力，实现人体输入信号、输出信号以及电源的隔离放大，有效抑制周围环境的电磁干扰和消除接地环路，满足高输入阻抗、高抑制比以及人体安全的要求。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
所述的一种心电检测前置放大器包括一台主机、一条导联电极输入电缆、一条心电信号前置输出电缆和一条电源电缆。主机有一个长方形外壳，主机外壳的一个侧面设有导联电极输入插座和心电信号前置输出插座；导联电极输入插座与导联电极输入电缆相连，心电信号前置输出插座与心电信号前置输出电缆相连；主机外壳的另一个侧面设有电源插座，电源插座与电源电缆相连；主机外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由上肢导联输入处理电路、心电信号隔离放大电路、下肢导联驱动电路、心电信号前置输出电路以及DC-DC隔离电源电路所组成；电路板上的连接器J1与导联电极输入插座相连；电路板上的连接器J2与主机外壳的心电信号前置输出插座相连；电路板上的电源VCC以及地线GND与主机外壳的电源插座相连。
所述电路板上的上肢导联输入处理电路由连接器J1和精密仪用运算放大芯片U3、电阻RG以及电容C4组成；连接器J1的管脚3与精密仪用运算放大芯片U3的管脚4相连；连接器J1的管脚2与精密仪用运算放大芯片U3的管脚5相连；连接器J1的管脚1与精密仪用运算放大芯片U3的管脚8相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚10与地线GNDB相连；电容C4跨接在精密仪用运算放大芯片U3的管脚10与管脚8之间；精密仪用运算放大芯片U3的管脚2与管脚3相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚14与管脚15相连；电阻RG跨接在精密仪用运算放大芯片U3的管脚2与管脚3的连接点以及精密仪用运算放大芯片U3的管脚14与管脚15的连接点之间；精密仪用运算放大芯片U3的管脚11与管脚12相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚1与隔离电源模块U1的管脚3相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚8与隔离电源模块U1的管脚4相连。
所述的电路板上心电信号隔离放大电路即精密隔离运算放大芯片U2；精密隔离运算放大芯片U2的管脚16与地线GNDB相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚8与地线GNDA相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚1与隔离电源模块U1的管脚3相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚2与隔离电源模块U1的管脚4相连。精密隔离运算放大芯片U2的管脚9与电源+12V相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚10与电源-12V相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚15与精密仪用运算放大芯片U3的管脚11相连。
所述的电路板上下肢导联驱动电路由精密放大器芯片U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4组成；精密放大器芯片U4的管脚1与地线GNDB相连；精密放大器芯片U4的管脚6经电阻R4与连接器J1的管脚1相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R3与精密放大器芯片U4的管脚6相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R2与精密仪用运算放大芯片U3的管脚8相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R1与精密隔离运算放大芯片U2的管脚1相连。
所述的电路板上心电信号前置输出电路即连接器J2；连接器J2的管脚1与精密隔离运算放大芯片U2的管脚8相连；连接器J2的管脚2与精密隔离运算放大芯片U2的管脚7相连。
所述的电路板上DC-DC隔离电源电路由隔离电源模块U1、电容C1、电容C2以及电容C3组成；隔离电源模块U1的管脚2与地线GNDA相连；隔离电源模块U1的管脚1与电源+12V相连；电容C1跨接在隔离电源模块U1的管脚1与管脚2之间；隔离电源模块U1的管脚5与地线GNDB相连；电容C2跨接在隔离电源模块U1的管脚3与管脚5之间；电容C3跨接在隔离电源模块U1的管脚4与管脚5之间。
所述的精密隔离运算放大芯片U2的型号为ISO122P，所述的精密仪用运算放大芯片U3的型号为INA115，所述的精密放大器芯片U4的型号为OP27。
本实用新型前级上肢导联信号输入采用运算放大芯片INA115，INA115是一种高共模抑制比器件，共模抑制比高达115dB，INA115的输出信号由ISO122隔离传输到后置放大电路，实现人体信号输入、信号输出以及电源的隔离，DC-DC 隔离电源模块供电可有效抑制周围环境的电磁干扰和消除接地环路；右腿导联通过OP27采用浮地驱动，把混杂于原始心电信号中的共模噪声提取出来，经过一级倒相放大后，再返回到人体，使它们相互叠加，从而减小人体共模干扰的绝对值，提高信噪比和共模抑制比；下肢导联驱动电路中R3起安全保护作用，当病人和地之间出现很高电压时辅助放大器饱和，右腿驱动不起作用，这时候U4等效于接地，保证了病人的安全。
附图说明
图1为本实用新型的主机结构示意图。
图2为本实用新型的原理框图。
图3为本实用新型的电路原理图。
附图1中的部件标号为：1为主机，2为电源插座，3为电源电缆，4为心电信号前置输出插座，5为心电信号前置输出电缆，6为导联电极输入插座，7为导联电极输入电缆。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例
见图1、图2、图3，一种心电检测前置放大器，包括一台主机1、一条导联电极输入电缆7、一条心电信号前置输出电缆5和一条电源电缆3。主机1有一个长方形外壳，主机1外壳的一个侧面设有导联电极输入插座6和心电信号前置输出插座4；导联电极输入插座6与导联电极输入电缆7相连，心电信号前置输出插座4与心电信号前置输出电缆5相连；主机1外壳的另一个侧面设有电源插座2，电源插座2与电源电缆3相连；主机1外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由上肢导联输入处理电路、心电信号隔离放大电路、下肢导联驱动电路、心电信号前置输出电路以及DC-DC隔离电源电路所组成；电路板上的连接器J1与主机1外壳的导联电极输入插座6相连；电路板上的连接器J2与主机1外壳的心电信号前置输出插座4相连；电路板上的电源VCC以及地线GND与主机1外壳的电源插座2相连。
所述电路板上的上肢导联输入处理电路由连接器J1和精密仪用运算放大芯片U3、电阻RG以及电容C4组成；连接器J1的管脚3与精密仪用运算放大芯片U3的管脚4相连；连接器J1的管脚2与精密仪用运算放大芯片U3的管脚5相连；连接器J1的管脚1与精密仪用运算放大芯片U3的管脚8相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚10与地线GNDB相连；电容C4跨接在精密仪用运算放大芯片U3的管脚10与管脚8之间；精密仪用运算放大芯片U3的管脚2与管脚3相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚14与管脚15相连；电阻RG跨接在精密仪用运算放大芯片U3的管脚2与管脚3的连接点以及精密仪用运算放大芯片U3的管脚14与管脚15的连接点之间；精密仪用运算放大芯片U3的管脚11与管脚12相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚1与隔离电源模块U1的管脚3相连；精密仪用运算放大芯片U3的管脚8与隔离电源模块U1的管脚4相连。
所述的电路板上心电信号隔离放大电路即精密隔离运算放大芯片U2；精密隔离运算放大芯片U2的管脚16与地线GNDB相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚8与地线GNDA相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚1与隔离电源模块U1的管脚3相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚2与隔离电源模块U1的管脚4相连。精密隔离运算放大芯片U2的管脚9与电源+12V相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚10与电源-12V相连；精密隔离运算放大芯片U2的管脚15与精密仪用运算放大芯片U3的管脚11相连。
所述的电路板上下肢导联驱动电路由精密放大器芯片U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4组成；精密放大器芯片U4的管脚1与地线GNDB相连；精密放大器芯片U4的管脚6经电阻R4与连接器J1的管脚1相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R3与精密放大器芯片U4的管脚6相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R2与精密仪用运算放大芯片U3的管脚8相连；精密放大器芯片U4的管脚2经电阻R1与精密隔离运算放大芯片U2的管脚1相连。
所述的电路板上心电信号前置输出电路即连接器J2；连接器J2的管脚1与精密隔离运算放大芯片U2的管脚8相连；连接器J2的管脚2与精密隔离运算放大芯片U2的管脚7相连。
所述的电路板上DC-DC隔离电源电路由隔离电源模块U1、电容C1、电容C2以及电容C3组成；隔离电源模块U1的管脚2与地线GNDA相连；隔离电源模块U1的管脚1与电源+12V相连；电容C1跨接在隔离电源模块U1的管脚1与管脚2之间；隔离电源模块U1的管脚5与地线GNDB相连；电容C2跨接在隔离电源模块U1的管脚3与管脚5之间；电容C3跨接在隔离电源模块U1的管脚4与管脚5之间。
所述的精密隔离运算放大芯片U2的型号为ISO122P，所述的精密仪用运算放大芯片U3的型号为INA115，所述的精密放大器芯片U4的型号为OP27。