CN113225036A - 一种前置放大器及医用压电薄膜传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医用设备技术领域，公开了一种前置放大器及医用压电薄膜传感器，该前置放大器包括电荷放大电路、第一级滤波器、第二级滤波器以及电平抬升电路；其中，所述电荷放大电路的输入端与所述压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极连接，所述电荷放大电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，所述第一级滤波器的输出端与所述第二级滤波器的输入端连接，所述第二级滤波器的输出端与所述电平抬升电路的输入端连接，所述电平抬升电路的输出端与所述压电薄膜传感器的微处理器的信号采集端连接，所述第一级滤波器用于消除工频干扰，所述第二级滤波器用于消除高频干扰。该前置放大器加速了医疗睡眠监控系统向更准确化、小型化、低成本化的方向发展。
Description
技术领域
本发明涉及医用设备技术领域，特别涉及一种前置放大器及医用压电薄膜传感器。
背景技术
病床监护仪通过传感器感应各种生理变换、然后放大器把信息强化，再转换成电信息，经软件处理后将数据在显示屏上显示，当监测数据超出设定指标时就会激发报警系统，发出信号引起医护人员的注意。监护仪通过心电刺激后，兴奋产生的电信号传导到人体表皮，探头监测到变化的电位获得心电波形，进而获得心率。监护仪通过人体呼吸过程中的机体阻抗变化、肺阻抗的变化而获得阻抗电信号进而获得呼吸率。病床监护仪因为其测量原理是要获得心电信号提取心率、获得机体阻抗变化提取呼吸率，因此需要额外的电极片贴在监护病人的特定的身体部位才能进行测量，对于睡眠状态下的监控不方便，此外，监护仪体积较大、成本较高，无法在睡眠床监控系统中大规模的推广。
而随着柔性电子材料、智能传感器元件、低功耗处理器、通信技术和信号处理方法等的进步，医学监测仪器向更准确化、小型化、网络化、低成本化的方向发展。柔性聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜就是一种可广泛应用于医疗仪器的传感器，基于压电薄膜的睡眠监控系统可以监测铺有传感器的病床上病人夜间睡眠状态下的心率、呼吸等生命体征信号。
压电薄膜传感器的前置放大器是基于压电薄膜的睡眠监控系统中传感器信号采集的提取放大部件，放大器提取信号的质量直接影响到后级软件处理能否成功计算准确的心率和呼吸率。
发明内容
本发明提供了一种前置放大器及压电薄膜传感器，上述前置放大器加速了医疗睡眠监控系统向更准确化、小型化、低成本化的方向发展。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种前置放大器，应用于医用压电薄膜传感器，包括电荷放大电路、第一级滤波器、第二级滤波器以及电平抬升电路；其中，
所述电荷放大电路的输入端与所述压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极连接，所述电荷放大电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，所述第一级滤波器的输出端与所述第二级滤波器的输入端连接，所述第二级滤波器的输出端与所述电平抬升电路的输入端连接，所述电平抬升电路的输出端与所述压电薄膜传感器的微处理器的信号采集端连接，所述第一级滤波器用于消除工频干扰，所述第二级滤波器用于消除高频干扰。
上述发明实施例中提供的前置放大器中，电荷放大电路可以用于提取压电薄膜传感器的压电薄膜的电极上的电荷变化量，并且实现微小信号的放大，第一级滤波器和第二级滤波器可以对放大的信号进行滤波，第一级滤波器可以用于消除工频干扰，第二级滤波器可以用于消除高频干扰，电平抬升电路可以用于信号输出匹配以便压电薄膜传感器的微处理器进行采样。上述前置放大器采用电荷放大电路串联两级滤波器的方式实现医用压电薄膜传感器电荷信号的提取放大和滤波处理，可以获得辨识度高、无噪音的人体呼吸信号、心跳信号，使得压电薄膜传感器可取代在睡眠监控系统中使用监护仪测量呼吸率和心率得方案，可以有效得减小体积、降低成本，加速了医疗睡眠监控系统向更准确化、小型化、低成本化的方向发展。
在一种可能的实施方式中，所述电荷放大电路包括自举型运算放大电路。
在一种可能的实施方式中，所述电荷放大电路包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一运算放大器；其中，
所述第一电阻的第一端与所述压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极以及所述第一运算放大器的同相输入端连接，第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端接地；所述第三电阻的第一端接地，第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接；所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第一电阻的第二端连接；所述第四电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第一运算放大器的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接。
在一种可能的实施方式中，所述第一级滤波器包括双T型陷波滤波器。
在一种可能的实施方式中，所述第一级滤波器包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、第四电容以及第二运算放大器；其中，
所述第五电阻的第一端与所述电荷放大电路的输出端连接，第二端与所述第六电阻的第二端连接；所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的同相输入端连接；所述第二电容的第一端与所述电荷放大电路的输出端连接，第二端与第三电容的第一端连接；所述第三电容的第二端与所述第二运算放大器的同相输入端连接；所述第四电容的第一端与所述第五电阻的第二端连接，第二端接地；所述第七电阻的第一端与所述第二电容的第二端连接，第二端接地；所述第八电阻的第一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，第二端接地；所述第九电阻的第一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第二运算放大器的输出端与所述第二级滤波器连接。
在一种可能的实施方式中，所述第二级滤波器包括压控电源型二阶巴特沃斯低通滤波器。
在一种可能的实施方式中，所述第二级滤波器包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第五电容、第六电容以及第三运算放大器；其中，
所述第十电阻的第一端与所述第一级滤波器的输出端连接，第二端与所述第十一电阻的第一端连接；所述第十一电阻的第二端与所述第三运算放大器的同相输入端的连接；所述第十二电阻的第一端与所述第三运算放大器的反相输入端以及所述第三运算放大器的输出端连接，第二端接地；所述第五电容的第一端与所述第十电阻的第二端连接，第二端与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第六电容的第一端与所述第十一电阻的第二端连接，第二端接地；所述第三运算放大器的输出端与所述电平抬升电路的输入端连接。
在一种可能的实施方式中，所述第十电阻的阻值、所述第十一电阻的阻值以及所述第十二电阻的阻值相等，所述第五电容的容量是所述第六电容的容量的二倍。
在一种可能的实施方式中，所述电平抬升电路包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第四运算放大器以及抬升电压源；其中，
所述第十三电阻的第一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接，第二端接地；所述第十四电阻的第一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接，第二端与所述第四运算放大器的输出端连接；所述第十五电阻的第一端与所述第二级滤波器的输出端连接，第二端与所述第四运算放大器的反相输入端连接；所述第十六电阻的第一端与所述第四运算放大器的反相输入端连接，第二端连接抬升电压源。
在一种可能的实施方式中，所述第十三电阻的阻值、所述第十四电阻的阻值、所述第十五电阻的阻值以及所述第十六电阻的阻值相等。
本发明还提供一种医用压电薄膜传感器，包括上述技术方案中提供的任意一种前置放大器。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种前置放大器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电荷放大电路的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种第一级滤波器的电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种第二级滤波器的电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电平抬升电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电荷放大电路的仿真电路图；
图7为本发明实施例提供的电荷放大电路放大输出仿真波形；
图8为本发明实施例提供的第一级滤波器幅频特性仿真波形；
图9为本发明实施例提供的第二级滤波器幅频特性仿真波形；
图10为本发明实施例提供的前置放大器在干扰下滤波前后的对比仿真波形。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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1，本发明实施例提供一种前置放大器，应用于医用压电薄膜传感器，包括电荷放大电路1、第一级滤波器2、第二级滤波器3以及电平抬升电路4；其中，电荷放大电路1的输入端与压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极连接，电荷放大电路1的输出端与第一级滤波器2的输入端连接，第一级滤波器2的输出端与第二级滤波器3的输入端连接，第二级滤波器3的输出端与电平抬升电路4的输入端连接，电平抬升电路4的输出端与压电薄膜传感器的微处理器的信号采集端连接，第一级滤波器2用于消除工频干扰，第二级滤波器3用于消除高频干扰。
上述发明实施例中提供的前置放大器中，电荷放大电路1可以用于提取压电薄膜传感器的压电薄膜的电极上的电荷变化量，并且实现微小信号的放大，第一级滤波器2和第二级滤波器3可以对放大的信号进行滤波，第一级滤波器2可以用于消除工频干扰，第二级滤波器3可以用于消除高频干扰，电平抬升电路4可以用于信号输出匹配以便压电薄膜传感器的微处理器进行采样。上述前置放大器采用电荷放大电路串联两级滤波器的方式实现医用压电薄膜传感器电荷信号的提取放大和滤波处理，可以获得辨识度高、无噪音的人体呼吸信号、心跳信号，使得压电薄膜传感器可取代在睡眠监控系统中使用监护仪测量呼吸率和心率得方案，可以有效得减小体积、降低成本，加速了医疗睡眠监控系统向更准确化、小型化、低成本化的方向发展。
如图1所示，i1是来自压电薄膜传感器电荷变化产生的微弱电流信号，作为电荷放大电路1的输入，Uo是电荷放大电路1的输出同时作为第一级滤波器2的输入Ui1，经第一级滤波器2消除工频干扰后输出Uo1，并同时作为第二级滤波器3的输入Ui2，经第二级滤波器3消除高频干扰后输出Uo2，并同时作为电平抬升电路4的输入Ui3，经电平抬升电路4输出Uo3后作为压电薄膜传感器的微处理器(MCU)采样信号的输入。
在一种可能的实施方式中，电荷放大电路1可以设置为自举型运算放大电路，自举型运算放大电路具有高输入阻抗特性，可以获得较高的电荷放大增益，实现微小信号的放大。
在一种具体的实施方式中，如图2所示，电荷放大电路1包括第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第一运算放大器U1；其中，第一电阻R1的第一端与压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极以及第一运算放大器U1的同相输入端连接，第二端与第二电阻R2的第一端连接；第二电阻R2的第二端接地；第三电阻R3的第一端接地，第二端与第一运算放大器U1的反相输入端连接；第一电容C1的第一端与第一运算放大器U1的反相输入端连接，第二端与第一电阻R1的第二端连接；第四电阻R4的第一端与第一运算放大器U1的反相输入端连接，第二端与第一运算放大器U1的输出端连接；第一运算放大器U1的输出端与第一级滤波器2的输入端连接。
上述电荷放大电路1为自举型放大电路，该自举型放大电路的具体工作原理为：
根据图2中标识的电压、电流物理量以及方向、第一运算放大器U1的虚短路和虚断路特性，可得以下计算公式：
Ui＝i2R1+Um............................(2)；
Um＝i4R2……………………………(3)；
i1＝i2…………………………………(5)；
i2＝i3+i4..................................(6)；
其中，联立以上公式(1)到公式(6)，并进行拉普拉斯变换，可以得到电荷放大电路1输入i1与输出Uo之间的关系如下：
其中，公式(7)中相当于是一个一阶微分环节与一个一阶惯性环节的乘积，在本发明实施例中，主要是对微弱电流信号i1变化量的放大，所以主要取其微分环节，可令R4＝0，此时公式(7)可简化为：
Uo＝(R1+R2)i1+R22C1Si1………………(8)；
对公式(8)进行反拉普拉斯变换可得：
由公式(9)可以看出，电荷放大电路1输出由两部分组成，一部分是i1直流偏置量，另一个部分是i1变化量的放大量，放大增益是R2 2。
在一种可能的实施方式中，上述第一级滤波器2可以设置为双T型陷波滤波器，可以用于滤除来自电源的50Hz工频干扰。
在一种具体的实施方式中，如图3所示，第一级滤波器2包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4以及第二运算放大器U2；其中，第五电阻R5的第一端与电荷放大电路1的输出端连接，第二端与第六电阻R6的第二端连接；第六电阻R6的第二端与第二运算放大器U2的同相输入端连接；第二电容C2的第一端与电荷放大电路1的输出端连接，第二端与第三电容C3的第一端连接；第三电容C3的第二端与第二运算放大器U2的同相输入端连接；第四电容C4的第一端与第五电阻R5的第二端连接，第二端接地；第七电阻R7的第一端与第二电容C2的第二端连接，第二端接地；第八电阻R8的第一端与第二运算放大器U2的反相输入端连接，第二端接地；第九电阻R9的第一端与第二运算放大器U2的反相输入端连接，第二端与第二运算放大器U2的输出端连接；第二运算放大器U2的输出端与第二级滤波器3连接。
上述第一级滤波器2为双T型陷波滤波器，该双T型陷波滤波器的截止频率为50Hz，能够滤除来自电源的工频干扰噪音。该双T型陷波滤波器采用双T接法的带阻滤波器，带阻滤波器的两个频率分别由R5、R6和C4以及C2、C3和R7决定。由于该第一级滤波器2的目的是消除50Hz的市电干扰，所以带阻滤波器的两个截止频率是一样的，双T接法可以设计成对称的，即：
C4＝C2+C3……………(10)；
其中，公式(12)中f＝50Hz作为滤波器的截止频率。
在一种可能的实施方式中，第二级滤波器3可以设置为压控电源型二阶巴特沃斯低通滤波器，能够滤除来自压电薄膜传感器自身的高频噪音。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，第二级滤波器3包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第五电容C5、第六电容C6以及第三运算放大器U3；其中，第十电阻R10的第一端与第一级滤波器2的输出端连接，第二端与第十一电阻R11的第一端连接；第十一电阻R11的第二端与第三运算放大器U3的同相输入端的连接；第十二电阻R12的第一端与第三运算放大器U3的反相输入端以及第三运算放大器U3的输出端连接，第二端接地；第五电容C5的第一端与第十电阻R10的第二端连接，第二端与第三运算放大器U3的输出端连接；第六电容C6的第一端与第十一电阻R11的第二端连接，第二端接地；第三运算放大器U3的输出端与电平抬升电路4的输入端连接。
具体地，第十电阻R10的阻值、第十一电阻R11的阻值以及第十二电阻R12的阻值可以相等，第五电容C5的容量可以是第六电容C6的容量的二倍。
上述第二级滤波器3为压控电源型二阶巴特沃斯低通滤波器，在本发明实施例中，由于设置R12＝R10，则该第二级滤波器3的传递函数为：
其中，由于R10＝R11，C5＝2C6，则公式(13)可以简化为：
根据公式(14)得到的频率
可以作为低通滤波器的截止频率。
在一种可能的实施方式中，如图5所示，电平抬升电路4可以包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四运算放大器U4以及抬升电压源；其中，第十三电阻R13的第一端与第四运算放大器U4的同相输入端连接，第二端接地；第十四电阻R14的第一端与第四运算放大器U4的同相输入端连接，第二端与第四运算放大器U4的输出端连接；第十五电阻R15的第一端与第二级滤波器3的输出端连接，第二端与第四运算放大器U4的反相输入端连接；第十六电阻R16的第一端与第四运算放大器U4的反相输入端连接，第二端连接抬升电压源。
具体地，第十三电阻R13的阻值、第十四电阻R14的阻值、第十五电阻R15的阻值以及第十六电阻R16的阻值可以相等，如图5所示，可以得到可得到Ui3与Uo3的输入输出关系如下：
Uo3＝1.5+Ui3…………(15)；
其中，公式(15)实现了将第二级滤波器3输出的电平信号抬升到1.5V为参考基准的区间。
在一种具体地实施方式中，以PVDF压电薄膜传感器为例，可以对上述前置放大器电路搭建仿真模型。PVDF压电薄膜传感器的工作原理为当拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜(压电薄膜)时，薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压)，并且同拉伸或弯曲的形变成比例。
具体地，在搭建上述电荷放大电路1的仿真电路时，如图6所示，电荷放大电路1的输入端设置输入信号源和第七电容C7，通过设置输入信号源的相关参数，能够模拟人体在睡眠时的呼吸和心跳信号。图6中，电荷放大电路1各参数可以设置为：R1＝R2＝7500kΩ，C1＝2nf，R3＝100KΩ，R4＝0Ω；输入信号源的参数可以设置为：心跳信号幅值是5nA，频率是1.2Hz，呼吸信号幅值10nA，频率是0.25Hz，心跳信号和呼吸信号叠加后作为电荷放大电路1的输入i1的注入条件。电荷放大电路1仿真后可以获得如图7所示的电荷放大电路1的输出Uo的时域波形，波形可以清晰反应心跳信号和呼吸信号。
具体地，在搭建上述第一级滤波器2的仿真电路时，仿真电路如图3所示，设置电路参数可以为：R5＝R6＝30kΩ，C2＝C3＝100nf，R7＝15kΩ，C4＝220nf，R8＝120kΩ，R9＝0Ω。仿真后可以获得图8所示的第一级滤波器2输出Uo1关于输入Ui1的幅频特性波形，仿真波形的截止频率显示为50Hz。
具体地，在搭建上第二级滤波器3的仿真电路时，仿真电路如图4所示，设置电路参数可以为：R10＝R11＝R12＝10kΩ，C5＝10nf，C6＝20nf。仿真后获得图9所示的第二级滤波器3输出Uo2关于输入Ui2的幅频特性波形，仿真波形的截止频率显示为1000Hz。
具体地，在搭建电平抬升电路4时，电路的各参数可以设置为：R13＝R14＝R15＝R16＝10kΩ。
在对上述前置放大电路的整体进行仿真时，电荷放大电路1中的各参数、第一级滤波器2中的各参数、第二级滤波器3中的各参数以及电平抬升电路4中的各参数与上述设置相同。而输入信号源的参数可以设置为：心跳信号幅值是5nA，频率是1.2Hz；呼吸信号幅值10nA，频率是0.25Hz；工频干扰幅值是1nA，频率50Hz；高频噪音幅值2nA,频率1500Hz，以上信号叠加后作为放大器的输入i1的注入条件。仿真后可以获得如图10所示的电荷放大电路1输出滤波前Uo和滤波后Uo3的时域对比波形，波形Uo3可以清晰反应心跳信号和呼吸信号。
本发明还提供一种医用压电薄膜传感器，包括上述技术方案中提供的任意一种前置放大器。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种前置放大器，其特征在于，应用于医用压电薄膜传感器，包括电荷放大电路、第一级滤波器、第二级滤波器以及电平抬升电路；其中，
所述电荷放大电路的输入端与所述压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极连接，所述电荷放大电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，所述第一级滤波器的输出端与所述第二级滤波器的输入端连接，所述第二级滤波器的输出端与所述电平抬升电路的输入端连接，所述电平抬升电路的输出端与所述压电薄膜传感器的微处理器的信号采集端连接，所述第一级滤波器用于消除工频干扰，所述第二级滤波器用于消除高频干扰。
2.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述电荷放大电路包括自举型运算放大电路。
3.根据权利要求2所述的前置放大器，其特征在于，所述电荷放大电路包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一运算放大器；其中，
所述第一电阻的第一端与所述压电薄膜传感器的压电薄膜上的电极以及所述第一运算放大器的同相输入端连接，第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端接地；所述第三电阻的第一端接地，第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接；所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第一电阻的第二端连接；所述第四电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第一运算放大器的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述第一级滤波器包括双T型陷波滤波器。
5.根据权利要求4所述的前置放大器，其特征在于，所述第一级滤波器包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、第四电容以及第二运算放大器；其中，
所述第五电阻的第一端与所述电荷放大电路的输出端连接，第二端与所述第六电阻的第二端连接；所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的同相输入端连接；所述第二电容的第一端与所述电荷放大电路的输出端连接，第二端与第三电容的第一端连接；所述第三电容的第二端与所述第二运算放大器的同相输入端连接；所述第四电容的第一端与所述第五电阻的第二端连接，第二端接地；所述第七电阻的第一端与所述第二电容的第二端连接，第二端接地；所述第八电阻的第一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，第二端接地；所述第九电阻的第一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，第二端与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第二运算放大器的输出端与所述第二级滤波器连接。
6.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述第二级滤波器包括压控电源型二阶巴特沃斯低通滤波器。
7.根据权利要求6所述的前置放大器，其特征在于，所述第二级滤波器包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第五电容、第六电容以及第三运算放大器；其中，
所述第十电阻的第一端与所述第一级滤波器的输出端连接，第二端与所述第十一电阻的第一端连接；所述第十一电阻的第二端与所述第三运算放大器的同相输入端的连接；所述第十二电阻的第一端与所述第三运算放大器的反相输入端以及所述第三运算放大器的输出端连接，第二端接地；所述第五电容的第一端与所述第十电阻的第二端连接，第二端与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第六电容的第一端与所述第十一电阻的第二端连接，第二端接地；所述第三运算放大器的输出端与所述电平抬升电路的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的前置放大器，其特征在于，所述第十电阻的阻值、所述第十一电阻的阻值以及所述第十二电阻的阻值相等，所述第五电容的容量是所述第六电容的容量的二倍。
9.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述电平抬升电路包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第四运算放大器以及抬升电压源；其中，
所述第十三电阻的第一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接，第二端接地；所述第十四电阻的第一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接，第二端与所述第四运算放大器的输出端连接；所述第十五电阻的第一端与所述第二级滤波器的输出端连接，第二端与所述第四运算放大器的反相输入端连接；所述第十六电阻的第一端与所述第四运算放大器的反相输入端连接，第二端连接抬升电压源。
10.根据权利要求9所述的前置放大器，其特征在于，所述第十三电阻的阻值、所述第十四电阻的阻值、所述第十五电阻的阻值以及所述第十六电阻的阻值相等。
11.一种医用压电薄膜传感器，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的前置放大器。
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