一种基于UAF42芯片的新型陷波器结构

本发明涉及生物电信号采集系统领域，尤其是一种应用于生物电信号采集系统中的工频陷波器，具体是一种基于uaf42的新型陷波器结构。该陷波器旨在有效抑制混杂在生物电信号中的工频噪声，提高生物电信号的采集质量和准确性，适用于心电图(ecg)、脑电图(eeg)、肌电图(emg)等多种生物电信号的采集系统。

背景技术：

1、生物电信号采集是医学研究和临床诊断中的重要手段，涉及从人体收集心电、脑电、肌电等电信号的过程。这些信号非常微弱，容易受到各种外部和内部噪声的干扰，尤其是50hz或60hz的工频干扰，这是由于电源线、电气设备以及采集环境中的其他电气噪声引起的。

2、传统的工频陷波器大多采用被动或有源双t网络等方案来实现工频干扰的抑制。然而，这些方案往往存在一定的局限性，如稳定性差、调节复杂、无法适应动态变化的信号环境等问题。此外，还有一种基于uaf42搭建的陷波器。uaf42内部集成一个反向放大器和两个积分器，用其搭建的陷波器对比常规的双t陷波器受外部电路影响小。但常规的uaf42电路结构输出与输入电压相位相反，需在电路中再增加一个反相器才能输出与输入电压相位相同的波形。但增加反相器后的陷波器电路集成度低、系统功耗高、并且还会引入额外的干扰。

技术实现思路

1、为了克服上述背景技术中的问题，本发明提供一种基于uaf42的新型陷波器结构。本发明的新型陷波器结构能够提供更高的信号质量和系统稳定性，对于提升生物电信号采集系统的性能具有重要意义。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、通过改变uaf42外部无源器件的连接方式，设计一种新的电路结构。具体地，将芯片内部的反相放大器连接外部的无源器件形成高通滤波器，将芯片内部的积分器连接外部的无源器件形成低通滤波器。通过改变无源器件的参数来设置陷波器的中心频率、带宽等参数，从而使低通滤波器的截止频率小于高通滤波器的截止频率。利用芯片内部的辅助运放和外围的无源器件将高通和低通滤波器的输出相加，从而实现陷波器的同相输出。

4、上述技术方案中，进一步地，所述无源器件为电阻。

5、更进一步地，所述将芯片内部的反相放大器连接外部的无源器件形成高通滤波器，将芯片内部的积分器连接外部的无源器件形成低通滤波器；具体为：

6、将电阻r2连接至uaf42芯片的8引脚和13引脚，电阻r3连接至uaf42芯片的7引脚和14引脚，电阻r1一端接uaf42芯片的13引脚，另一端接电阻r4，电阻r4的另一端接uaf42芯片的1引脚，同时与电阻r1和r4相连的一端接uaf42芯片的4引脚，电阻r8一端接uaf42芯片的4引脚，另一端接gnd，电阻r5连接至uaf42芯片的5引脚和6引脚，电阻r6一端接uaf42芯片的5引脚，另一端接gnd；uaf42芯片的2引脚作为陷波器的输入端口，uaf42芯片的6引脚作为陷波器的输出端口。

7、进一步地，电阻r1-r8中，任意一个电阻均可以为多个电阻串联或并联后得到。在进行参数设置时，仅需得到各位置处对应的电阻值即可，具体形式可根据需要进行变化。

8、本发明的有益效果是：

9、本发明的基于uaf42芯片的新型陷波器结构，既提高了陷波器的精度，减小了外部环境对其的影响，又在不增加额外器件和引入其它干扰的情况下，达到了输出波形与输入波形同相位的目的。此外，由于本发明取消了原陷波器中的反相器，故能够在提高系统的集成度、缩小电路面积的同时降低系统功耗。

技术特征：

1.一种基于uaf42芯片的新型陷波器结构，其特征在于，将芯片内部的反相放大器连接外部的无源器件形成高通滤波器，将芯片内部的积分器连接外部的无源器件形成低通滤波器；改变所述无源器件的参数，使低通滤波器的截止频率小于高通滤波器的截止频率；利用芯片内部的辅助运放和外部的无源器件将高通滤波器和低通滤波器的输出相加，实现陷波器的同相输出。

2.根据权利要求1所述的基于uaf42芯片的新型陷波器结构，其特征在于，所述无源器件为电阻。

3.根据权利要求2所述的基于uaf42芯片的新型陷波器结构，其特征在于，所述将芯片内部的反相放大器连接外部的无源器件形成高通滤波器，将芯片内部的积分器连接外部的无源器件形成低通滤波器，具体为：

技术总结本发明公开了一种基于UAF42芯片的新型陷波器结构。所述基于UAF42芯片的新型陷波器结构的结构为：将芯片内部的反相放大器连接外部的无源器件形成高通滤波器，将芯片内部的积分器连接外部的无源器件形成低通滤波器。改变无源器件的参数，使低通滤波器的截止频率小于高通滤波器的截止频率。利用芯片内部的辅助运放和外部的无源器件将高通和低通滤波器的输出相加，从而实现陷波器的同相输出。本发明的新型陷波器在不增加额外器件和引入其它干扰的情况下，达到了输出波形与输入波形同相位的目的。技术研发人员：林思宇,莫斯塔发·卡特比,侯启明,杨杰,默罕默德·萨万受保护的技术使用者：西湖大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29