CN104545873B - 一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和积分电路；所述积分电路，包括积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2；该用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低的高通截止频率，有效地实现光电容积描记信号的交流分量、直流分量的分离。

Description

一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路。

背景技术

随着生物医学工程技术的发展，光电容积描记技术俨然已成为实现人体无创生理参数检测的重要技术之一。光电容积描记信号即光电容积脉搏波信号，是一种通过光电容积描记法获得的容积脉搏波信号。心脏收缩射血,血液经过动脉系统进入人体外周血管中的微动脉、毛细血管和微静脉等微血管,该部分微血管的血液容积最大，光电传感器内接收到的光强度是最弱的，相对应的光电流会最小。当心脏舒张停止射血,血液经过静脉系统返回心脏时,微血管的血液容积最小，光电传感器内接收到的光强度将达到最强，相对应的光电流会最大。光电容积脉搏波的直流分量，主要对应动脉血的非脉动部分、静脉血以及肌肉组织等部分的光吸收，反映了心搏出量的大小，是血管阻力、血管弹性等血流参数的量度；同时，直流分量还可以用于计算其他的人体参数(如血氧饱和度)。交流分量反映了动脉血的光吸收，主要与动脉的血容量有关，同步于人体心脏的搏动，是人体微循环的重要生理信息。基于光电容积脉搏波的采集和处理，以实现人体生理参数无创检测有着重要的应用价值，可以实现血氧饱和度、无袖带血压、心输出量以及心率等。光电容积描记信号，包含直流分量和交流分量，不同的采集部位(如指端、耳垂、前额等)或者采集对象，其直流分量通常是不一样的。光电容积描记信号直流分量的差异性，对模拟前端处理电路的性能，有着重要影响。

常见的光电容积描记信号的单片集成电路，如附图1所示，该处理电路主要由三部分组成，第一部分、光电传感器；第二部分、跨阻放大器，由运算放大器A10和电阻Rf0组成；第三部分、反馈网络电路，由误差放大器A20、补偿电容Cc和MOS管M10组成。这种常见的光电容积描记信号处理电路，利用具有极低截止频率特性的负反馈网络电路，将跨阻放大器输出端的直流分量直接反馈到光电传感器的输入端，光电传感器所产生的光电流直流分量在MOS管M10的漏极取得，交流分量经过跨阻放大器转换成电压信号。模拟前端处理电路的高通截止频率越低，则交、直流分量分离得的效果越好，为了优化电路的交流分量、直流分量分离，其反馈网络电路中误差放大器A20通常使用了电容值很大的补偿电容Cc或采用分离电容器件来实现，以实现很低的截止频率。假设ω_p2是误差放大器A20的主极点、A_DC2是误差放大器A20的低频直流增益，G_m为MOS管M10的跨导，R_f是跨阻放大器的直流增益，则模拟前端处理电路的高通截止频率为ω_HP＝R_fA_DC2ω_p2G_m。高通截止频率ω_HP越低，交、直流分量分离的效果就越好。为了实现极低的截止频率的ω_HP，使模拟前端处理电路的主极点ω_p2尽可能的降低，常常需要电容值很大的补偿电容。然而，电容值大的电容元件，会造成光电容积描记信号模拟前端处理电路的芯片面积明显增大，既无法满足高集成度的要求，也会增加芯片的成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低截止频率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和积分电路；

所述光电传感器的一端接地，所述光电传感器的另一端分别连接跨阻放大器电路的一端、跨导电路的一端，所述跨阻放大器电路的另一端连接所述积分电路的输入端，所述跨导电路的另一端连接所述积分电路的输出端；

所述积分电路，包括积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2；

所述积分电阻R1的一端连接所述积分电路的输入端，所述积分电阻R1的另一端分别连接MOS管M1的漏极、MOS管M2的漏极，MOS管M1的栅极连接电压控制V_B1端，MOS管M2的栅极连接电压控制V_B2端，MOS管M2的源极连接参考电压源V_ref端，MOS管M1的源极分别连接积分电容C的一端、运算放大器A2的负输入端，运算放大器A2的正输入端连接参考电压源V_ref端，积分电容C的另一端和运算放大器A2的输出端均连接所述积分电路的输出端。

其中，所述积分电容C的电容值为1-10pF。

其中，所述光电传感器为光电二极管，所述跨阻放大器电路包括运算放大器A1、跨阻电阻Rf、补偿电容Cf：

所述运算放大器A1的正输入端连接参考电压源V_ref端，所述运算放大器A1的负输入端分别连接跨阻电阻Rf的一端、补偿电容Cf的一端、光电二极管的负极、跨导电路的一端，所述运算放大器A1的输出端分别连接跨阻电阻Rf的另一端、补偿电容Cf的另一端、所述积分电路的输入端。

其中，所述运算放大器A1的输出端还连接交流分量电压信号采样端。

其中，所述跨导电路包括MOS管M_ctr1，所述MOS管M_ctr1的漏极连接所述光电传感器的另一端，所述MOS管M_ctr1的栅极连接所述积分电路的输出端。

其中，应用于上述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的控制方法，包括：

控制电压控制V_B1端的电压输入值和电压控制V_B2端的电压输入值，使流过MOS管M1的电流值I_D1和流过MOS管M2的电流值I_D2的比值α远小于1，以便补偿直流分量信号的差异性对所述光电容积描记信号的模拟前端处理电路的高通截止频率的影响。

本发明的有益效果在于：一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和积分电路；所述积分电路，包括积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2；该用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低的高通截止频率，有效地实现光电容积描记信号的交流分量、直流分量的分离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是常见的光电容积描记信号的单片集成电路。

图2是本发明提供的积分电路的电路连接图。

图3是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的方框图。

图4是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的电路图。

图5是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的光电流交流分量、直流分量分离的仿真结果图。

图6是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的高通截止频率与MOS管M1栅极电压关系的仿真曲线图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，其是本发明提供的积分电路的电路连接图。

一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和积分电路；

所述光电传感器的一端接地，所述光电传感器的另一端分别连接跨阻放大器电路的一端、跨导电路的一端，所述跨阻放大器电路的另一端连接所述积分电路的输入端，所述跨导电路的另一端连接所述积分电路的输出端；

所述积分电路，包括积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2；

所述积分电阻R1的一端连接所述积分电路的输入端，所述积分电阻R1的另一端分别连接MOS管M1的漏极、MOS管M2的漏极，MOS管M1的栅极连接电压控制V_B1端，MOS管M2的栅极连接电压控制V_B2端，MOS管M2的源极连接参考电压源V_ref端，MOS管M1的源极分别连接积分电容C的一端、运算放大器A2的负输入端，运算放大器A2的正输入端连接参考电压源V_ref端，积分电容C的另一端和运算放大器A2的输出端均连接所述积分电路的输出端。

该积分电路利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低截止频率。

其中，所述积分电容C的电容值为1-10pF。

如背景技术中所提到的光电容积描记信号常见的处理电路，通常使用以一百多皮法的补偿电容Cc或者分立电容器件。本发明所采用的技术方案，其积分电容只有1-10pF，就能实现相同的是电路功能，大大降低了电容元件占用的芯片面积，优化了电路的集成度和芯片面积。

一种应用于上述积分电路的控制方法，包括：

控制电压控制V_B1端的电压输入值和电压控制V_B2端的电压输入值，使流过MOS管M1的电流值I_D1和流过MOS管M2的电流值I_D2的比值α远小于1。

该控制方法通过控制MOS管M1和MOS管M2的栅极电压，使α恒远小于1，可以实现积分电路的超大积分时间常数，同时调节电压控制V_B1端的电压值，可以实现积分电路的极低截止频率的可调性。

请参考图3，其是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的方框图。

该用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和上述的积分电路；

所述光电传感器的一端接地，所述光电传感器的另一端分别连接跨阻放大器电路的一端、跨导电路的一端，所述跨阻放大器电路的另一端连接所述积分电路的输入端，所述跨导电路的另一端连接所述积分电路的输出端。

该用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低的高通截止频率，有效地实现光电容积描记信号的交流分量、直流分量的分离。

如背景技术中所提到的光电容积描记信号常见的处理电路，还存在一个很实际的问题：电路的高通截止频率ω_HP会随着光电流的直流分量的差异性而发生变化，即常见的光电容积描记信号常见的模拟前端处理电路，其直流分量并不是固定不变的，直流分量的差异性，不仅会改变跨阻放大器的直流工作点，还会影响MOS管的跨导，一旦MOS管的跨导G_m值的发生改变，会造成高通截止频率ω_HP的改变。直流分量变大，对应MOS管的跨导G_m值增加，高通截止频率ω_HP随之升高，这样会对光电容积描记信号常见的处理电路的交流分量、直流分量分离的准确性造成不利影响。

本发明提出了一种控制方法，应用于上述积分电路，能够有效地降低直流分量的差异性对交流分量、直流分量分离的电路功能准确性所造成的不利影响。同时，该积分电路对光电容积描记信号常见的处理电路进行了改进，在有源反馈网络中采用了一种新的具有超大积分时间常数，实现反馈网络的极低截止频率，克服了误差放大器需要使用较大电容值的补偿电容这一缺点。

本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，实现了光电容积脉搏波信号直流分量和交流分量的分离。该模拟前端处理电路主要由光电传感器，跨阻放大器电路，积分时间常数可调节的积分电路和跨导电路构成。积分电路和跨导电路组成跨阻放大器电路的有源负反馈网络，通过有源负反馈机制，实现光电传感器中的光电流直流分量、交流分量的分离。该模拟前端处理电路的反馈网络，基于一种具有超大时间常数的积分电路，具有极低的截止频率特性。同时，该模拟前端处理电路包括的积分电路，其积分时间常数是可调节的，利用外部控制电压，控制积分电路的MOS管M1和MOS管M2的栅极电压，实现积分时间常数的可调性，补偿光电容积脉搏波信号直流分量的差异性对模拟前端处理电路的高通截止频率的影响。

请参考图4，其是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的电路图。

优选的，所述光电传感器为光电二极管，所述跨阻放大器电路包括运算放大器A1、跨阻电阻Rf、补偿电容Cf：

所述运算放大器A1的正输入端连接参考电压源V_ref端，所述运算放大器A1的负输入端分别连接跨阻电阻Rf的一端、补偿电容Cf的一端、光电二极管的负极、跨导电路的一端，所述运算放大器A1的输出端分别连接跨阻电阻Rf的另一端、补偿电容Cf的另一端、所述积分电路的输入端。

光电二极管主要用于感测光强度信号，将光强度信号转换成光电流信号。

优选的，所述运算放大器A1的输出端还连接交流分量电压信号采样端。

所述运算放大器A1的输出端，实现了输出光电容积描记信号的交流分量。

优选的，所述跨导电路包括MOS管M_ctr1，所述MOS管M_ctr1的漏极连接所述光电传感器的另一端，所述MOS管M_ctr1的栅极连接所述积分电路的输出端。

本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，主要由四部分组成，第一部分，光电传感器，用于实现将接收到的光信号转换成光电流信号；第二部分，跨阻放大器电路，用于实现把光电流信号转换成电压信号；第三部分，积分时间常数可调节的积分电路；第四部分，跨导电路，用于实现积分电压信号转换成反馈电流信号。积分电路和跨导电路是跨阻放大器电路的有源负反馈网络，通过反馈机制，直接在光电传感器的输入端获得其直流分量。

本发明提供的模拟前端处理电路的反馈网络，基于积分电路，积分电路是一种具有低通截止频率特性的电路。该积分电路，主要由积分电阻R1、积分电容C、运算放大器A2和积分时间常数控制α模块电路组成。积分时间常数控制α模块电路，包括MOS管M1和MOS管M2，可以实现对积分电路的积分时间常数的控制，其控制原理是通过控制流过积分电容C的电流大小，实现积分时间常数的调节。

本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，包括光电传感器；跨阻放大器电路，由运算放大器A1、跨阻电阻Rf，补偿电容Cf组成；积分电路，由积分电阻R1、积分电容C、运算放大器A2和积分时间常数控制α模块电路组成，积分时间常数控制α模块电路包括MOS管M1和MOS管M2；跨导电路，由MOS管M_ctr1构成。积分电路和跨导电路构成跨阻放大器电路的负反馈回路。积分电路中的积分时间常数控制α模块电路是利用MOS管M1和MOS管M2进行电流分流，实现对积分电容的积分电流的控制。积分时间常数控制α模块电路的具体连接方式是：MOS管M1和MOS管M2连接在积分电阻R1和运算放大器A2的负输入端之间，MOS管M1和MOS管M2的漏极连在一起，并共同接在积分电阻R1的另一端，MOS管M2的源极连接在一参考电压源V_ref端上，MOS管M1的源极连接在运算放大器A2的负输入端，MOS管M1和MOS管M2的栅极分别受不同的外部控制电压控制。通过控制MOS管M1和MOS管M2的栅极电压，可以控制流过积分电容C的电流大小。

积分电路的具体工作过程如下：流过积分电容C的电流，等于流过MOS管M1的电流。流过MOS管M1和MOS管M2的电流分别为I_D1和I_D2，同时假定MOS管M1与MOS管M2的电流之比为α。于是，

α＝I_D1/I_D2……………………………………………………………(1)

I_C＝I_D1＝α(I_D1+I_D2)/(1+α)………………………………………………(2)

对于积分电路，在其他电路参数固定不变的情况下，流过积分电容C的电流减小则会引起积分电路的积分时间常数的正比例增加。因此，在积分时间常数控制α模块电路的控制下，积分电路的时间常数增大为：

τ＝(1+α)τ₀/α，其中，τ₀＝RC………………………………………………(3)

在积分电路中，截止频率的大小与积分时间常数成反比，从公式(3)可以得出，为了实现积分电路具有超大的积分时间常数，MOS管M1与MOS管M2的电流的比值α通常会被设置为远小于1的值，这样，积分电路的积分时间常数τ就能够变成很大的数值。所以，积分电路就能够实现极低的截止频率ω_LP(ω_LP＝1/τ)。

跨阻放大器电路的增益为R_f，积分电路的运算放大器A2的直流增益为A_DC2，MOS管M_ctr1的跨导为G_m，则本发明实施例的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的高通截止频率为ω_HP＝R_fA_DC2ω_LPG_m。为了得到一个极低的高通截止频率ω_LP，可以通过积分电路极低截止频率ω_LP来实现。该模拟前端处理电路的高通截止频率ω_HP的大小，是实现交流分量、直流分量分离的重要电路设计参数，通过具有超大积分时间常数的积分电路的负反馈网络，跨阻放大器电路输出端的直流分量直接反馈回光电传感器的输入端，于是可以实现光电传感器所产生的光电流直流分量在MOS管M1的漏极取得，交流分量在跨阻放大器电路的输出端转换成电压信号，从而有效地实现光电流信号的交流分量、直流分量的分离。

光电容积脉搏波信号的直流分量，不是固定不变的。直流分量的差异性，会造成本发明模拟前端处理电路的高通截止频率ω_HP的发生改变，这对本发明模拟前端处理电路有效地的实现交流分量、直流分量的分离造成了不利的影响。本发明实施例中，反馈网络的积分电路，其积分时间常数τ＝(1+α)τ₀/α是可调节的。在积分时间常数控制α模块电路的MOS管M1与MOS管M2的栅极电压的控制下，可以实现α值的调节。通过控制α值，进一步控制本发明模拟前端处理电路的高通截止频率ω_HP，即在电路实现技术上，可以通过控制反馈网络的积分电路的积分时间常数，补偿直流分量的差异性对用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的高通截止频率的影响。

当光电流的直流分量增加，MOS管M_ctr1的跨导G_m会增大，本发明模拟前端处理电路的高通截止频率ω_HP(ω_HP＝R_fA_DC2ω_LPG_m)也会因此而升高，本发明模拟前端处理电路实现的交流分量、直流分量的分离也会因此受到一定的制约。但是通过调节MOS管M1与MOS管M2的栅极电压，以降低α值，可以增大反馈网络中的积分时间常数，实现降低反馈网络的低通截止频率ω_LP，从而补偿直流分量的差异性对高通截止频率ω_HP造成的变化。这种通过外部电压调节的技术，能够有效地降低光电容积描记信号直流分量的差异性对交流分量、直流分量分离所造成的不利影响。

一种应用于上述用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的控制方法，包括：

控制电压控制V_B1端的电压输入值和电压控制V_B2端的电压输入值，使流过MOS管M1的电流值I_D1和流过MOS管M2的电流值I_D2的比值α远小于1，以便补偿直流分量信号的差异性对所述用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的高通截止频率的影响。

该应用于上述用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的控制方法，降低光电容积描记信号直流分量的波动对交流分量、直流分量分离的准确性所造成的不利影响。

该应用于上述用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的控制方法，通过控制电压，能实现模拟前端处理的高通截止频率的可调节性，为补偿信号的直流分量的差异性提供了一种有效的控制方法，实现模拟前端处理电路的极低高通截止频率，同时调节电压控制V_B1端的电压值，可以实现极低高通截止频率的可调性，从而补偿了信号的直流分量的差异性对所述光电容积描记信号模拟前端处理电路的高通截止频率的影响，降低光电容积描记信号的直流分量的差异性对交流分量、直流分量分离的准确性所造成的不利影响。

本发明涉及一种用于光电容积描记信号的光电流模拟前端处理电路，电路设计的关键创新点如下所述：

本发明所涉及的光电容积脉搏波信号模拟前端处理电路，由光电传感器、跨阻放大器电路、积分电路和跨导电路构成。

积分电路和跨导电路组成跨导放大电路的负反馈回路。所述的负反馈回路，积分电路具有极低的截止频率特性，通过反馈机制，控制信号的直流分量不流经跨导放大电路，实现跨导放大电路主要对电流信号的交流分量响应。

所述负反馈回路包括的积分电路，由积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2组成。积分电路的积分时间常数与α值成反比，α值越小，积分时间常数就越大。积分电路的积分时间常数和积分电路的截止频率成反比，积分时间常数越大，积分电路截止频率就越低。所述的积分电路，可以通过控制极小的α值得到极低的截止频率。

所述负反馈回路包括的积分电路，其积分时间常数能够通过对积分时间常数控制α模块电路加以控制而进行调节。α值大小受外部电压的控制，主要控制原理是利用外部调节电压，控制模块α中的MOS管栅极电压。

本发明所涉及的光电容积脉搏波信号模拟前端处理电路，能够通过对积分时间常数的调节，来补偿光电容积脉搏波信号直流分量的差异性对模拟前端电路的高通截止频率的影响。光电流的直流分量增加时，模拟前端电路的高通截止频率会因此升高，可以通过控制积分时间常数控制α模块电路，减小α值以增大积分时间常数，降低反馈网络的低通截止频率ω_LP，从而补偿直流分量的差异性所造成的高通截止频率的变化。

本发明提供的光电容积脉搏波信号模拟前端处理电路，经过了电路模拟仿真，理论验证了上述的电路功能的实现。

请参考图5，其是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的光电流交流分量、直流分量分离的仿真结果图。

仿真输入的光电流信号由直流分量为6μA、交流分量为0.5μA组成，跨阻放大器电路的增益为R_f＝10KΩ，交流分量在跨阻放大器电路的输出端以电压的形式获得，直流分量在MOS管M_ctrl的漏极获得。可见，本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，实现了光电流的交流分量、直流分量的有效分离。

请参考图6，其是是本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的高通截止频率与MOS管M1栅极电压关系的仿真曲线图。

MOS管M1栅极电压，从1.20V减少到1.05V，模拟前端处理电路的高通截止频率ω_HP从9.3Hz降低到0.06Hz。仿真结果证明，本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用积分时间常数控制α模块电路的MOS管M1栅极电压，可以调节模拟前端电路的高通截止频率。

本发明提供的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路主要具有以下两点优点：

第一，本发明是利用一种具有超大时间常数的积分电路，实现极低的高通截止频率，避免现有技术所使用的大电容值的补偿电容。

第二，本发明所提出的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，直流信号的差异性对模拟前端处理电路的高通截止频率的影响可以得到有效的补偿，有效地实现交流分量、直流分量的分离。

一种积分电路及其控制方法、光电容积描记信号模拟前端处理电路及其控制方法，利用小电容值的积分电容实现了超大时间常数和模拟前段处理电路的极低高通截止频率，通过控制电压，能实现模拟前段处理的高通截至频率可调节性，为补偿信号的直流分量的差异性提供了一种有效的控制方法，同时也优化了电路的集成度和芯片面积

一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，利用小电容值的积分电容实现超大时间常数和极低截止频率。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，包括光电传感器、跨阻放大器电路、跨导电路和积分电路；

所述光电传感器的一端接地，所述光电传感器的另一端分别连接跨阻放大器电路的一端、跨导电路的一端，所述跨阻放大器电路的另一端连接所述积分电路的输入端，所述跨导电路的另一端连接所述积分电路的输出端；

所述积分电路，包括积分电阻R1、MOS管M1、MOS管M2、积分电容C和运算放大器A2；

所述积分电阻R1的一端连接所述积分电路的输入端，所述积分电阻R1的另一端分别连接MOS管M1的漏极、MOS管M2的漏极，MOS管M1的栅极连接电压控制V_B1端，MOS管M2的栅极连接电压控制V_B2端，MOS管M2的源极连接参考电压源V_ref端，MOS管M1的源极分别连接积分电容C的一端、运算放大器A2的负输入端，运算放大器A2的正输入端连接参考电压源V_ref端，积分电容C的另一端和运算放大器A2的输出端均连接所述积分电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，所述积分电容C的电容值为1-10pF。

3.根据权利要求1所述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，所述光电传感器为光电二极管，所述跨阻放大器电路包括运算放大器A1、跨阻电阻Rf、补偿电容Cf：

所述运算放大器A1的正输入端连接参考电压源V_ref端，所述运算放大器A1的负输入端分别连接跨阻电阻Rf的一端、补偿电容Cf的一端、光电二极管的负极、跨导电路的一端，所述运算放大器A1的输出端分别连接跨阻电阻Rf的另一端、补偿电容Cf的另一端、所述积分电路的输入端。

4.根据权利要求3所述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，所述运算放大器A1的输出端还连接交流分量电压信号采样端。

5.根据权利要求1所述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路，其特征在于，所述跨导电路包括MOS管M_ctr1，所述MOS管M_ctr1的漏极连接所述光电传感器的另一端，所述MOS管M_ctr1的栅极连接所述积分电路的输出端。

6.一种应用于权利要求1-5任意一项所述的用于光电容积描记信号的光电流处理模拟前端电路的控制方法，其特征在于，包括：

控制电压控制V_B1端的电压输入值和电压控制V_B2端的电压输入值，使流过MOS管M1的电流值I_D1和流过MOS管M2的电流值I_D2的比值α远小于1，以便补偿直流分量信号的差异性对所述光电容积描记信号的模拟前端处理电路的高通截止频率的影响。