SU1535529A1

SU1535529A1 - Unsymmetrical amplifier of cardiac signals

Info

Publication number: SU1535529A1
Application number: SU864166189A
Authority: SU
Inventors: Илья Семенович Гусев; Вячеслав Александрович Горович; Александр Александрович Еременко; Александр Артемович Белоцерковский
Original assignee: Донецкий государственный медицинский институт им.М.Горького
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1990-01-15

Abstract

Изобретение относитс к медицинской технике. Несимметричный усилитель кардиосигналов содержит усилитель 1, включающий в себ последовательно соединенные модул тор 2, полосовой фильтр 3 и синхронный детектор 4, а также подключенные к входу усилител 1 последовательно соединенные блок 5 синхронизации, состо щий из полосового усилител 6 и компаратора 7, фазовращатель 8 и управл емый генератор 9 периодического сигнала, выход которого подключен к вторым входам модул тора 2 и синхронного детектора 4. Повышение помехозащищенности от гармонических помех при сокращении времени восстановлени обусловлено тем, что полезный кардиосигнал малой амплитуды снимаетс в моменты времени, когда помеха переходит через нулевой уровень, что обеспечиваетс использованием последовательно соединенных блока 5 синхронизации и фазовращател 8, выход которого соединен с управл ющим входом генератора 9. 2 ил.The invention relates to medical technology. An asymmetric cardio signal amplifier contains an amplifier 1, which includes a serially connected modulator 2, a band-pass filter 3 and a synchronous detector 4, as well as serially connected synchronization unit 5 consisting of a band amplifier 6 and a comparator 7, a phase shifter 8 and controlled oscillator 9 of a periodic signal, the output of which is connected to the second inputs of the modulator 2 and the synchronous detector 4. Increased noise immunity from harmonic interference while reducing the time restored due to the fact that the useful cardio small amplitude is removed at the times when the interference goes through zero, provided that the use in series of synchronization unit 5 and the phase shifter 8, the output of which is connected to the control input of oscillator 9. 2 yl.

Description

фиг1fig1

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к усилител м кардиосигналов, работающим в услови х гармонических и импульсных помех .The invention relates to medical technology, namely, cardio signal amplifiers operating under harmonic and impulse noise conditions.

Цель изобретени - повышение помехозащищенности от гармонических помех при сокращении времени восстановлени .The purpose of the invention is to increase the noise immunity from harmonic interference while reducing the recovery time.

На фиг. 1 представлена структурна схема усилител ; на фиг. 2-- временные диаграммы, по сн ющие работу усилител .FIG. 1 shows an amplifier circuit diagram; in fig. 2-- timing diagrams for an amplifier.

Несимметричный усилитель кардиосигналов содержит усилитель 1, включающий в себ последовательно соединенные модул тор 2, полосовой фильтр 3 и синхронный детектор Д, а также последовательно включенные блок 5 синхронизации, состо щий из полосового усилител 6 и компаратора 7, фазовращатель 8 и управл емый генератор 9 периодического сигнала, выход которого соединен вторыми входами модул тора 2 и синхронного детектора k, при этом вход блока 5 синхронизации соединен с входом усилител 1 .An unbalanced cardio signal amplifier contains an amplifier 1, which includes a serially connected modulator 2, a band-pass filter 3 and a synchronous detector D, as well as a series-connected synchronization unit 5 consisting of a bandpass amplifier 6 and a comparator 7, a phase shifter 8, and a controlled oscillator 9 of a periodic the signal whose output is connected to the second inputs of the modulator 2 and the synchronous detector k, while the input of the synchronization unit 5 is connected to the input of the amplifier 1.

Модул тор 2 может быть выполнен в виде перемножителей или электронных ключей, а синхронный детектор k на базе усилител выборки - хранени The modulator 2 can be made in the form of multipliers or electronic switches, and the synchronous detector k based on the sampling amplifier is stored

Полосовые фильтр 3 и усилитель 6 настроены на частоту помехи, например на частоту сетевой помехи 50 Гц. Несимметричный усилитель кардиосигналов работает следующим образом. При отсутствии сетевой помехи на выходе полосового усилител 6 напр жение равно нулю. Компаратор 7 находитс в одном из устойчивых состо ний за счет смещени нул (т.е. компаратор 7 насыщен). При этом генератор 9 периодического сигнала вырабатывает напр жение свободных (собственных ) колебаний, частота которых конструктивно задана чуть меньшей частоты сети промышленного тока (дл сетей 50 и 60 Гц - соответственноThe band-pass filter 3 and amplifier 6 are tuned to the frequency of interference, for example, the frequency of network interference 50 Hz. Asymmetric cardio amplifier works as follows. In the absence of network interference at the output of the band amplifier 6, the voltage is zero. Comparator 7 is in one of the stable states due to a zero offset (i.e., comparator 7 is saturated). At the same time, the generator 9 of the periodic signal produces the voltage of free (natural) oscillations, the frequency of which is constructively set at a slightly lower frequency of the industrial current network

7-И и 57-59 Гц).7 and 57-59 Hz).

Входной полезный сигнал перемножаетс в модул торе 2 с опорным напр жением , имеющим треугольную форму , котора выбрана дл удобства технической реализации. Полученный сигнал поступает на полосовой фильтр 5, который отсеивает высшие гармоники , и синхронно детектируетс вThe input wanted signal is multiplied in modulator 2 with a reference voltage having a triangular shape, which is selected for the convenience of the technical implementation. The received signal is fed to a band-pass filter 5, which filters out higher harmonics, and is detected simultaneously in

синхронном детекторе . Низкочастотна составл юща продетектированно- го сигнала на выходе есть усиленныйsynchronous detector. The low-frequency component of the detected signal at the output is amplified

полезный биосигнал.useful biosignal.

При по влении сетевой помехи картина несколько мен етс . Усиленный полосовым усилителем 6 сигнал помехи (крива А, фиг. 2) имеет форму,With the appearance of network interference, the picture changes somewhat. The signal of amplification amplified by a band amplifier 6 (curve A, FIG. 2) has the form

близкую к синусоидальной, так как полосовой усилитель 6 выдел ет только сигнал сетевой частоты. В соответствии с сигналом усиленной сетевой помехи компаратор 7 вырабатываетclose to sinusoidal, since the bandpass amplifier 6 selects only the network frequency signal. In accordance with the signal of enhanced network interference, the comparator 7 generates

5 последовательность пр моугольных импульсов (крива В). Указанные пр моугольные импульсы сдвигаютс по фазе фазовращателем 8 на ±.90° и синхронизируют выходное напр жение генератоQ ра 9 периодического сигнала так, что оно сдвинуто по фазе по отношению к сетевой помехе на +90° (крива D), Фазовый сдвиг фазовращател 8 не об зательно точно должен составл ть5, a sequence of rectangular pulses (curve B). These square pulses are shifted in phase by phase shifter 8 by ± .90 ° and synchronize the output voltage of the periodic signal generator 9 so that it is phase shifted relative to the network interference by + 90 ° (curve D). The phase shift of phase shifter 8 is not must definitely be

5 ±90°, а может осуществл тьс с некоторой погрешностью.5 ± 90 °, and may be carried out with some error.

Таким образом, применение фазо- i вращател 8 на ±90° и блока 5 обеспечивает синхронизацию генератора 9Thus, the use of phase-i rotator 8 by ± 90 ° and block 5 ensures the synchronization of the generator 9

Q помехой и позвол ет исключить на выходе модул тора 2 посто нную составл ющую , обусловленную сетевой помехой , что в свою очередь позвол ет исключить из усилител 1 межкаскадные разделительные цепочки и, как следствие , повысить быстродействие устройства , уменьшив врем его успокоени после импульсных помех, возникающих, например, при электростимул ции.Q interference and allows to eliminate the constant component due to network interference at the output of modulator 2, which in turn allows to exclude interstage separating chains from amplifier 1 and, as a result, to increase the speed of the device, reducing its calming down time after impulse noise, arising, for example, during electrical stimulation.

4040

Claims

Invention Formula

An unbalanced cardio signal amplifier, containing an amplifier that includes a serially connected modulator, a band-pass filter and a synchronous detector, as well as a periodic signal generator, characterized in that, in order to increase the noise immunity from harmonic interference while reducing the recovery time, the connected synchronization unit and the phase shifter, and the periodic signal generator is controllable, with its output connected to the second inputs of the modulator and synchronous parts Ktorov and

51535529

A control input is connected to a clock output connected to the amplifier input.

phase shifter, with this. block input

fig 2