JP2697424B2 - 心電図信号増幅回路 - Google Patents
心電図信号増幅回路Info
- Publication number
- JP2697424B2 JP2697424B2 JP3305360A JP30536091A JP2697424B2 JP 2697424 B2 JP2697424 B2 JP 2697424B2 JP 3305360 A JP3305360 A JP 3305360A JP 30536091 A JP30536091 A JP 30536091A JP 2697424 B2 JP2697424 B2 JP 2697424B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- instrument
- switch
- output
- input
- main amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 title claims 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title claims 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は心電図信号増幅回路に関し、特に
被検者に装着された電極から導出される心電図信号を解
析する心電図解析装置における心電図信号増幅回路のイ
ンスト回路に関する。
被検者に装着された電極から導出される心電図信号を解
析する心電図解析装置における心電図信号増幅回路のイ
ンスト回路に関する。
【０００２】
【従来技術】従来のこの様なインスト回路は図４に示す
様な構成である。図示せぬ電極から導出された心電図信
号は差動アンプ１にて増幅され、抵抗２及び交流結合コ
ンデンサ３を介してメインアンプ７へ入力され、図示せ
ぬＡ／Ｄ変換器の入力レベルまで増幅される。
様な構成である。図示せぬ電極から導出された心電図信
号は差動アンプ１にて増幅され、抵抗２及び交流結合コ
ンデンサ３を介してメインアンプ７へ入力され、図示せ
ぬＡ／Ｄ変換器の入力レベルまで増幅される。
【０００３】コンデンサ３とメインアンプ７間の信号ラ
インと基線レベル電位との間には抵抗６及びインストス
イッチ４とが並列に接続されている。
インと基線レベル電位との間には抵抗６及びインストス
イッチ４とが並列に接続されている。
【０００４】このインストスイッチ４は、差動アンプ１
の出力すなわち交流結合コンデンサ３の出力心電図信号
を基線レベル電位に復帰させるために、このコンデンサ
３に充電された電荷を短時間に基線レベル電位に放電さ
せるものである。
の出力すなわち交流結合コンデンサ３の出力心電図信号
を基線レベル電位に復帰させるために、このコンデンサ
３に充電された電荷を短時間に基線レベル電位に放電さ
せるものである。
【０００５】このスイッチ４は半導体スイッチであり、
よってそのオン抵抗は最大100 Ω程度存在する。このオ
ン抵抗の影響をできるだけ少くするために、差動アンプ
１の出力に抵抗２が直列に設けられている。
よってそのオン抵抗は最大100 Ω程度存在する。このオ
ン抵抗の影響をできるだけ少くするために、差動アンプ
１の出力に抵抗２が直列に設けられている。
【０００６】交流結合コンデンサ３と抵抗６とにより低
域遮断フィルタを構成しており、この時定数を大きく選
定して遮断周波数を略０．０５Hzとしている。
域遮断フィルタを構成しており、この時定数を大きく選
定して遮断周波数を略０．０５Hzとしている。
【０００７】心電図信号は被検者の体動等のいわゆるア
ーチファクトによりドリフトする場合があり、この時定
数よりも小さな変動成分は通過増幅されて低周波電圧と
して増幅波形に重畳され、基線レベルから外れてしまう
ことがある。
ーチファクトによりドリフトする場合があり、この時定
数よりも小さな変動成分は通過増幅されて低周波電圧と
して増幅波形に重畳され、基線レベルから外れてしまう
ことがある。
【０００８】この基線レベルから外れた心電図信号を基
線レベルに戻すために、インストスイッチ４をオンとし
て、コンデンサ３に充電された電荷を急速に放電させて
いるのである。
線レベルに戻すために、インストスイッチ４をオンとし
て、コンデンサ３に充電された電荷を急速に放電させて
いるのである。
【０００９】この様な従来のインスト回路では、装置の
小型化のためにイスントスイッチ４に半導体スイッチを
用いており、このスイッチ４のオン抵抗は最大100 Ω程
度となる。よって、インストスイッチ４がオンのとき、
電極が被検者から外れてハムが重畳するような過大入力
が生じた場合、差動アンプ１は電源電圧（±１５ｖ）ま
で振れ、よってその出力ｖ1 は１５ｖとなる。
小型化のためにイスントスイッチ４に半導体スイッチを
用いており、このスイッチ４のオン抵抗は最大100 Ω程
度となる。よって、インストスイッチ４がオンのとき、
電極が被検者から外れてハムが重畳するような過大入力
が生じた場合、差動アンプ１は電源電圧（±１５ｖ）ま
で振れ、よってその出力ｖ1 は１５ｖとなる。
【００１０】このときのメインアンプ７の入力ｖ2 は、
ｖ2 ＝｛Ｒ4on ／（Ｒ2 ＋Ｒ4on ）｝ｖ1 ＝０．１５ｖ
となり、また、メインアンプ７の出力ｖ0 は、 ｖ0 ＝Ｇｖ2 ＝３．９ｖ ……（１） となる。
ｖ2 ＝｛Ｒ4on ／（Ｒ2 ＋Ｒ4on ）｝ｖ1 ＝０．１５ｖ
となり、また、メインアンプ７の出力ｖ0 は、 ｖ0 ＝Ｇｖ2 ＝３．９ｖ ……（１） となる。
【００１１】尚、Ｒ2 は抵抗２の抵抗値であり１０ｋ
Ω、Ｒ4on はスイッチ４のオン抵抗値（100 Ω）、Ｇは
メインアンプ７のゲインであり２６とする。
Ω、Ｒ4on はスイッチ４のオン抵抗値（100 Ω）、Ｇは
メインアンプ７のゲインであり２６とする。
【００１２】通常の心電図信号は抵抗２と６とにより分
圧されており、インストスイッチ４のオン抵抗の影響を
少くするために抵抗２の値Ｒ2 を大きくすると、Ｒ
6 （抵抗６の値）に対してＲ2 の値が無視できなくな
り、よって心電図信号のゲインが低下するという問題が
ある。
圧されており、インストスイッチ４のオン抵抗の影響を
少くするために抵抗２の値Ｒ2 を大きくすると、Ｒ
6 （抵抗６の値）に対してＲ2 の値が無視できなくな
り、よって心電図信号のゲインが低下するという問題が
ある。
【００１３】そのため、抵抗値Ｒ2 を大きくするには限
界があり、前段差動アンプ１に過大入力が印加された場
合には、心電図信号が基線レベルにならないという欠点
がある。
界があり、前段差動アンプ１に過大入力が印加された場
合には、心電図信号が基線レベルにならないという欠点
がある。
【００１４】また、通常状態では、非反転アンプ構成の
メインアンプ７の＋入力側に抵抗６（Ｒ6 ＝３．６Ｍ
Ω）が接続されているが、インストスイッチ４がオン状
態のインスト状態では、＋入力側にはこのスイッチ４の
オン抵抗100 Ωのみが接続された状態となる。そのた
め、インストオン時とインストオフ時ではメインアンプ
７の入力バイアス電流が大きく変化し、オフセット電圧
がインストオン時とオフ時では異なるという欠点もあ
る。
メインアンプ７の＋入力側に抵抗６（Ｒ6 ＝３．６Ｍ
Ω）が接続されているが、インストスイッチ４がオン状
態のインスト状態では、＋入力側にはこのスイッチ４の
オン抵抗100 Ωのみが接続された状態となる。そのた
め、インストオン時とインストオフ時ではメインアンプ
７の入力バイアス電流が大きく変化し、オフセット電圧
がインストオン時とオフ時では異なるという欠点もあ
る。
【００１５】
【発明の目的】本発明の目的は、前段の差動アンプに過
大入力が印加されても、メインアンプの出力は小さくす
ることができる心電図信号増幅回路を提供することであ
る。
大入力が印加されても、メインアンプの出力は小さくす
ることができる心電図信号増幅回路を提供することであ
る。
【００１６】本発明の他の目的は、インストオンとイン
ストオフとでメインアンプのバイアス電流によるオフセ
ットを一定に抑えることができる心電図信号増幅回路を
提供することである。
ストオフとでメインアンプのバイアス電流によるオフセ
ットを一定に抑えることができる心電図信号増幅回路を
提供することである。
【００１７】
【発明の構成】本発明による心電図信号増幅回路は、被
検者に装着された電極から導出される心電図信号を増幅
する差動アンプと、前記差動アンプの出力信号を交流結
合するためのカップリングコンデンサと、この交流結合
出力を更に増幅するメインアンプと、前記差動アンプの
出力を基線レベル電位に復帰せしめるために前記コンデ
ンサの出力と前記基線レベル電位との間に接続されたイ
ンスト用の第１のスイッチと、前記コンデンサの出力と
前記メインアンプの入力との間に直列挿入された第２の
スイッチと、前記メインアンプの入力と前記基線レベル
電位との間に接続された抵抗とを含み、前記第１及び第
２のスイッチを互いに相補的にオンオフ制御するように
したことを特徴とする。
検者に装着された電極から導出される心電図信号を増幅
する差動アンプと、前記差動アンプの出力信号を交流結
合するためのカップリングコンデンサと、この交流結合
出力を更に増幅するメインアンプと、前記差動アンプの
出力を基線レベル電位に復帰せしめるために前記コンデ
ンサの出力と前記基線レベル電位との間に接続されたイ
ンスト用の第１のスイッチと、前記コンデンサの出力と
前記メインアンプの入力との間に直列挿入された第２の
スイッチと、前記メインアンプの入力と前記基線レベル
電位との間に接続された抵抗とを含み、前記第１及び第
２のスイッチを互いに相補的にオンオフ制御するように
したことを特徴とする。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１９】図１は本発明の実施例の回路図であり、図
４と同等部分は同一符号にて示している。被検者に装着
された電極から導出される心電図信号は差動アンプ１に
より検出、増幅され、この増幅出力は交流結合コンデン
サ３と抵抗６とにより構成される一次フィルタによりフ
ィルタリングされ、メインアンプ７へ入力される。
４と同等部分は同一符号にて示している。被検者に装着
された電極から導出される心電図信号は差動アンプ１に
より検出、増幅され、この増幅出力は交流結合コンデン
サ３と抵抗６とにより構成される一次フィルタによりフ
ィルタリングされ、メインアンプ７へ入力される。
【００２０】心電図信号が被検者の体動等のアーチファ
クトによって急激に変動した場合、上記フィルタによる
大きな時定数（約３．２秒）のため、心電図信号は短時
間に基線レベル電位へ戻らない。そこで、この信号を短
時間に基線レベル電位へ戻すためにインストスイッチ４
をオンとし、コンデンサ３に充電された電荷を放電させ
ている。
クトによって急激に変動した場合、上記フィルタによる
大きな時定数（約３．２秒）のため、心電図信号は短時
間に基線レベル電位へ戻らない。そこで、この信号を短
時間に基線レベル電位へ戻すためにインストスイッチ４
をオンとし、コンデンサ３に充電された電荷を放電させ
ている。
【００２１】このとき、スイッチをオンしたときに、抵
抗２とスイッチ４のオン抵抗とによっても減衰し得ない
大きな信号が入力された場合、メインアンプ７の入力を
最小に抑えるために、このアンプ７の入力ラインに直列
に第２のスイッチ５を挿入し、インストスイッチ４がオ
ンしたとき、スイッチ５をオフに制御する構成としてい
る。そのために、インバータ８によりスイッチ４と５と
の制御を互いに相補的にオンオフする構成としている。
抗２とスイッチ４のオン抵抗とによっても減衰し得ない
大きな信号が入力された場合、メインアンプ７の入力を
最小に抑えるために、このアンプ７の入力ラインに直列
に第２のスイッチ５を挿入し、インストスイッチ４がオ
ンしたとき、スイッチ５をオフに制御する構成としてい
る。そのために、インバータ８によりスイッチ４と５と
の制御を互いに相補的にオンオフする構成としている。
【００２２】そして、メインアンプ７の入力端と基線レ
ベルとの間に抵抗６を接続しており、インストスイッチ
４がオンで第２のスイッチ５がオフのときに図２に示す
如き等価回路から、メインアンプ７の入力ｖ2 と出力ｖ
0とは、 ｖ2 ＝｛Ｒ4on ／（Ｒ2 ＋Ｒ4on ）｝｛Ｒ6 ／（Ｒ5off＋Ｒ6 ）｝ｖ1 ＝０．００５４ｖ ｖ0 ＝Ｇｖ2 ＝０．１４ｖ ……（２） となる。
ベルとの間に抵抗６を接続しており、インストスイッチ
４がオンで第２のスイッチ５がオフのときに図２に示す
如き等価回路から、メインアンプ７の入力ｖ2 と出力ｖ
0とは、 ｖ2 ＝｛Ｒ4on ／（Ｒ2 ＋Ｒ4on ）｝｛Ｒ6 ／（Ｒ5off＋Ｒ6 ）｝ｖ1 ＝０．００５４ｖ ｖ0 ＝Ｇｖ2 ＝０．１４ｖ ……（２） となる。
【００２３】ここに、Ｒ4on はスイッチ４のオン抵抗
（100 Ω）、Ｒ2 は抵抗２の抵抗値（１０ＫΩ）、Ｒ6
は抵抗６の抵抗値（３．６ＭΩ）、Ｒ5offはアンプ５の
オフ抵抗（100 ＭΩ）である。
（100 Ω）、Ｒ2 は抵抗２の抵抗値（１０ＫΩ）、Ｒ6
は抵抗６の抵抗値（３．６ＭΩ）、Ｒ5offはアンプ５の
オフ抵抗（100 ＭΩ）である。
【００２４】（１）式と（２）式とを比較すれば明白な
様に、インスト時のメインアンプ７の出力を従来のもの
よりも約１／３０に低減することができるのである。
様に、インスト時のメインアンプ７の出力を従来のもの
よりも約１／３０に低減することができるのである。
【００２５】抵抗６をスイッチ５の直後のアンプ７の入
力に配置することで、インストオン時とオフ時とで、こ
のアンプ７の入力ラインのターミネート抵抗値が大きく
変化しないようにして、アンプ７のバイアス電流により
生じるオフセット電圧の変化を防いでいる。
力に配置することで、インストオン時とオフ時とで、こ
のアンプ７の入力ラインのターミネート抵抗値が大きく
変化しないようにして、アンプ７のバイアス電流により
生じるオフセット電圧の変化を防いでいる。
【００２６】尚、図３はインストオフ時の通常状態の等
価回路であり、Ｒ40ffはスイッチ４のオフ抵抗（100 Ｍ
Ω）、Ｒ5on はスイッチ５のオン抵抗（100 Ω）を夫々
示している。
価回路であり、Ｒ40ffはスイッチ４のオフ抵抗（100 Ｍ
Ω）、Ｒ5on はスイッチ５のオン抵抗（100 Ω）を夫々
示している。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、イン
ストスイッチオンのときに、メインアンプ７の入力ライ
ンに直列に挿入したスイッチをオフにしているので、過
大入力印加時に前段差動アンプが電源電圧まで飽和して
も、メインアンプの出力は基線レベル電位に抑えること
ができるという効果がある。
ストスイッチオンのときに、メインアンプ７の入力ライ
ンに直列に挿入したスイッチをオフにしているので、過
大入力印加時に前段差動アンプが電源電圧まで飽和して
も、メインアンプの出力は基線レベル電位に抑えること
ができるという効果がある。
【００２８】また、インストオン，オフ時にメインアン
プの入力に接続される抵抗の値を同じにすることで、イ
ンストオン，オフ時にメインアンプのバイアス電流によ
るオフセット電圧を一定にできるものである。
プの入力に接続される抵抗の値を同じにすることで、イ
ンストオン，オフ時にメインアンプのバイアス電流によ
るオフセット電圧を一定にできるものである。
【図１】本発明の実施例の回路図である。
【図２】図１の回路のインストオン時の等価回路図であ
る。
る。
【図３】図１の回路のインストオフ時の等価回路図であ
る。
る。
【図４】従来のインスト回路を示す図である。
１ 差動アンプ ２，６ 抵抗 ３ コンデンサ ４ インストスイッチ ５ 第２のスイッチ ７ メインアンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 被検者に装着された電極から導出される
心電図信号を増幅する差動アンプと、前記差動アンプの
出力信号を交流結合するためのカップリングコンデンサ
と、この交流結合出力を更に増幅するメインアンプと、
前記差動アンプの出力を基線レベル電位に復帰せしめる
ために前記コンデンサの出力と前記基線レベル電位との
間に接続されたインスト用の第１のスイッチと、前記コ
ンデンサの出力と前記メインアンプの入力との間に直列
挿入された第２のスイッチと、前記メインアンプの入力
と前記基線レベル電位との間に接続された抵抗とを含
み、前記第１及び第２のスイッチを互いに相補的にオン
オフ制御するようにしたことを特徴とする心電図信号増
幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305360A JP2697424B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 心電図信号増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305360A JP2697424B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 心電図信号増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115452A JPH05115452A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2697424B2 true JP2697424B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17944182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305360A Expired - Lifetime JP2697424B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 心電図信号増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697424B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63135322U (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | ||
| WO2012056882A1 (ja) | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 株式会社村田製作所 | 検出回路 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3305360A patent/JP2697424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05115452A (ja) | 1993-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5376104A (en) | Defibrillator with electrocardiogram monitor | |
| US10694971B2 (en) | Reconfigurable sensor circuit | |
| JPS6115843Y2 (ja) | ||
| US4243044A (en) | Coupling circuit with driven guard | |
| US20200163574A1 (en) | Circuit applied to biopotential acquisition system | |
| JP2697424B2 (ja) | 心電図信号増幅回路 | |
| JPH11332839A (ja) | 電極異常検出回路 | |
| US5539356A (en) | DC coupled amplifier fed by an RF detector | |
| JPH05220121A (ja) | 携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 | |
| JPS61251214A (ja) | 電源回路 | |
| JP3393409B2 (ja) | ビデオ周辺機器の接続検出回路及びそれを備えたビデオ機器 | |
| JPH0690914A (ja) | 心電図解析装置 | |
| JP2529354B2 (ja) | 電圧変換回路 | |
| JPS5926673Y2 (ja) | ノイズ除去回路 | |
| JP2600890B2 (ja) | パルスエッジ伸張回路 | |
| JPS62292081A (ja) | イメ−ジセンサ信号続出回路 | |
| JP4333083B2 (ja) | 生体電気信号計測の基準電位安定化装置および筋電計 | |
| JPS6128226Y2 (ja) | ||
| JPS5843010Y2 (ja) | パルス増幅回路 | |
| JPH0766009B2 (ja) | 加速度センサ | |
| JPS63269609A (ja) | 音量コントロ−ル回路 | |
| JPS60160707A (ja) | プッシュプル型出力回路 | |
| JPS6116604A (ja) | 増幅回路 | |
| JPH0786845A (ja) | 可変電流源 | |
| JPH01288072A (ja) | 自動バイパス装置 |