直流脑电放大器

1、直流脑电放大器30042023692朱誉环一、设计目的长期以来脑电图主要应用于临床神经诊断和认知生理心理学研究。近年来随着将脑电生物反馈技术作为一种手段用来治疗儿童多动症，神经衰弱等疾病的研究取得显著进展，脑电图技术开始走出医院和实验室，此次的设计目的是设计便携式脑电仪二、脑电图的临床意义脑电图检查是通过仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形 异常脑电图可分为轻度、中度及重度异常。 脑电图异常对下列疾病的诊断有一定的帮助： (1) 意识障碍性疾病（嗜睡、昏迷等）。 (2)颅内占位性病变: 包括脑肿瘤、脑脓肿、脑转移癌和慢性硬膜下血肿等。 (3)癫痫。 (4)颅脑外伤: 脑

2、震荡、脑挫伤等。 (5)脑血管病: 脑出血、脑血栓。 (6)颅内炎症和脑病: 病毒性脑炎三、脑电概述脑电图的波形分类，主要是依据其频率的不同来人工划分的。在不同条件下，波形频率的快慢可有显著的差别，每秒0.5-3次的波称为波，4-7次的波称为波，8-13次的波称为波，14-30次的波称为波。一般说来，频率慢的波其波幅常比较大，而频率快的波其波幅就比较小。例如，在成年人头上皮上引导时，波可有20-200V，波有20-100V，而波只有5-20V 四、脑电信号的特点 脑电信号非常微弱，幅度范围：20v-200v 脑电信号源的输出阻抗高，并含有接近直流的低频成分 随机性及非平稳性相当强 采集到的脑电

3、信号背景噪声比较复杂，有50Hz的工频干扰，电极与皮肤的接触噪声及电极与地之间的共模信号的干扰等 测量脑电信号必须考虑被测者的生理自然性及保证操作安全性五、对小型脑电图仪放大器的性能要求性能要求作用噪声低（3v）高增益放大EEG的同时，保证微弱的电信号不被淹没于放大器内部的噪声中高输入阻抗（5M） 适应脑电信号源的高输出阻抗特点高共模抑制比（ 80dB）抑制工频干扰、肌电干扰、温度漂移等可实施动态的调整放大器增益适应人体的个体差异以及出汗电极松动等条件变化选择性好、可实施动态调节频响（1.540Hz）的滤波能力适应脑电信号显著的频率差异，并实现A/D变换前的抗混叠滤波。基线漂移小，饱和恢复时间

4、短减少电极和连线相对头皮移动时出现的伪差体积小、重量轻、低功耗、电池供电仪器小型化和安全性的要求六、整体设计1. 总体增益：总共放大5000倍，前级放大500，后级放大10倍。2. 频带宽度：高通截止频率0.5Hz，低通为33Hz3. 为抑制噪声，采取共模驱动、右腿驱动、加入陷波器，屏蔽导联线整体电路七、单元电路1、前级放大电路选择MAX4197为核心元件：它具有固定的增益100，有高的CMRR为106，输入阻抗1000M，带宽3100Hz，失调电压50V，其他参数也满足测量脑电需要。前级放大500倍，高通滤波截止频率为0.5Hz2、低通滤波选择五阶MAX280巴特沃斯滤波器，截止频率为33Hz3、50Hz陷波器采用Q值可调的双T带组滤波器4、后级放大后级采用实用型反向放大，低通滤波截止频率为33Hz，高通为0.5Hz，放大10倍八、总结对于上面第五点所提出的要求，本设计基本可以满足采用共模驱动，右腿驱