CN115356539A - 一种eeg阻抗测试电路、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及EEG检测的技术领域，尤其是涉及一种EEG阻抗测试电路、方法及装置，其电路包括选频电路、放大电路、跟随电路和电源端AVCC，所述选频电路的输入端连接于电源端AVCC，选频电路的输入端还连接于所述放大电路的输入端，所述选频电路的输出端连接于所述放大电路的输出端，所述放大电路的输出端连接于所述跟随电路的输入端；所述选频电路用于振荡从而产生振荡信号；所述放大电路用于对所述振荡信号进行放大；所述跟随电路用于电路隔离；其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。本申请具有能够准确判断电极是否与头皮接触良好的效果。

Description

一种EEG阻抗测试电路、方法及装置

技术领域

本申请涉及EEG检测的技术领域，尤其是涉及一种EEG阻抗测试电路、方法及装置。

背景技术

脑电图（EEG）是一种检测并记录大脑中电活动的检查技术，能够无创测量大脑活动。EEG采集信号前，将用于采集的电极贴合在头皮上，然后利用相关设备进行采集，从而完成对应的检测、诊断等。

EEG采集信号的前提是用于采集的电极与头皮之间接触良好，只有在接触良好的情况下，采集的信号才能准确，从而得到准确的诊断结果。

但是，在电极是否与头皮接触良好，工作人员无法进行准确判断，只能是通过工作人员本身的感官判断，所以亟需一种能够准确判断电极是否与头皮接触良好的装置或者设备。

发明内容

为了能够准确判断电极是否与头皮接触良好，本申请提供了一种EEG阻抗测试电路、方法及装置。

第一方面，本申请提供的一种EEG阻抗测试电路采用如下的技术方案：

一种EEG阻抗测试电路，包括选频电路、放大电路、跟随电路和电源端AVCC，所述选频电路的输入端连接于电源端AVCC，选频电路的输入端还连接于所述放大电路的输入端，所述选频电路的输出端连接于所述放大电路的输出端，所述放大电路的输出端连接于所述跟随电路输入端；

所述选频电路用于振荡从而产生振荡信号；

所述放大电路用于对所述振荡信号进行放大；

所述跟随电路用于电路隔离；

其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。

通过采用上述技术方案，利用选频电路产生所需频率的振荡信号，然后利用放大电路对振荡信号进行放大，利用跟随电路的隔离，减小选频电路和放大电路被影响的可能性，振荡信号从跟随电路输出用于测试，测试电极与头皮之间的阻抗，从而根据检测的阻抗判断电极是否与头皮接触良好，不需要工作人员根据本身感官判断，而是利用准确的能够用量化的判断方式，利用阻抗的不同反映电极与头皮的接触情况，能够更准确的判断是否接触良好。并且振荡信号的频率不包括n*50HZ，从而减小受到环境的影响、干扰的可能性，进而使检测结果更加准确。

可选的，所述选频电路包括电容器C1、电容器C3、电阻器R2和电阻器R4，所述电容器C1的一端连接与选频电路的输入端，所述选频电路的输入端连接有电阻器R1，所述电阻器R1的另一端连接于电源端AVCC，所述电容器C1的另一端连接于电阻器R2，电阻器R2的另一端连接于所述选频电路的输出端，所述电容器C3的一端连接于所述选频电路的输入端，所述电容器C3的另一端连接于接地端，所述电阻器R4与所述电容器C3并联，所述电容器C3与所述电阻器R1的连接点连接于所述选频电路的输入端。

通过采用上述技术方案，选频电路产生所需振荡信号，从而对选频电路产生的振荡信号进行处理，进而进行EEG测试。

可选的，放大电路包括运算放大器U1A、电阻器R5、电阻器R8、电阻器R10和电阻器R9，所述运算放大器U1A的输出端连接于所述电阻器R8，所述电阻器R8的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述电阻器R10与所述电阻器R8并联，所述电阻器R9的一端连接于电源端AVCC，所述电阻器R9的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述电阻器R5的一端连接于接地端，所述电阻器R5的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端。

通过采用上述技术方案，放大电路将选频电路产生的振荡信号进行放大，从而使振荡信号能够符合检测需求。

可选的，所述放大电路还包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1和二极管D2设置在电阻器R10与所述运算放大器U1A的输出端之间，所述电阻器R10连接于所述二极管D1的阴极端，所述二极管D1的阳极端连接于所述运算放大器U1A的输出端，所述二极管D2的阳极端连接于所述二极管D1的阴极端，所述二极管D2的阴极端连接于所述二极管D1的阳极端。

通过采用上述技术方案，将二极管D1和二极管D2设置在放大电路的负反馈回路中，能够调节振荡幅度。由于在震荡初期，二极管不导通，运算放大器U1A无负反馈，可以对振荡信号快速放大，后续二极管导通后，运算放大器U1A开始存在负反馈，从而使运算放大器U1A输出所需信号。

可选的，所述跟随电路包括运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的正输入端连接于所述运算放大器U1A的输出端，所述运算放大器U1B的输出端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述运算放大器U1B的输出端连接于所述跟随电路的输出端。

通过采用上述技术方案，将运算放大电路和后续输出隔离，从而减小运算放大电路和振荡电路受到影响的可能性。

可选的，所述跟随电路的输出端与所述运算放大器U1B的输出端之间设置有用于调整振荡信号峰峰值的分压电路。

通过采用上述技术方案，分压电路能够改变振荡信号的峰峰值，从而使输出的振荡信号能够符合检测需求。

可选的，所述分压电路包括电阻器R3和电阻器R6，所述电阻器R6的一端连接于运算放大器U1B的输出端，所述电阻器R6的另一端连接于所述跟随电路的输出端，所述电阻器R3的一端连接于所述跟随电路的输出端，所述电阻器R3的另一端连接有电源端Vref。

可选的，对所述选频电路的走线进行阻抗匹配处理并在走线两侧进行包地。

通过采用上述技术方案，阻抗匹配处理能够使选频电路输出的波形稳定，并且走线包地能够实现阻抗一致性。

第二方面，本申请提供的一种EEG阻抗电路控制方法采用如下的技术方案：

一种EEG阻抗电路控制方法，应用于第一方面所述的一种EEG阻抗测试电路，包括：

通过选频电路的振荡产生振荡信号；

通过放大电路对所述振荡信号进行放大；

通过跟随电路对所述选频电路和所述放大电路进行隔离；

其中，所述选频电路的输入端连接于电源端AVCC，所述选频电路的输入端还连接于所述放大电路的输入端，所述选频电路的输出端连接于所述放大电路的输出端，所述放大电路的输出端连接于所述跟随电路的输入端；

其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。。

通过采用上述技术方案，对走线做阻抗匹配处理，并且在走线两侧包地能够实现阻抗一致性，减小振荡信号失真的可能性。

第三方面，本申请提供的一种EEG阻抗测试装置采用如下的技术方案：

一种EEG阻抗测试装置，包括如第一方面所述的一种EEG阻抗测试电路。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用选频电路产生所需频率的振荡信号，然后利用放大电路对振荡信号进行放大，利用跟随电路的隔离，减小选频电路和放大电路被影响的可能性，振荡信号从跟随电路输出用于测试，测试电极与头皮之间的阻抗，从而根据检测的阻抗判断电极是否与头皮接触良好，不需要工作人员根据本身感官判断，而是利用准确的能够用量化的判断方式，利用阻抗的不同反映电极与头皮的接触情况，能够更准确的判断是否接触良好。并且振荡信号的频率不包括n*50HZ，从而减小受到环境的影响、干扰的可能性，进而使检测结果更加准确；

2.将二极管D1和二极管D2设置在放大电路的负反馈回路中，能够调节振荡幅度。由于在震荡初期，二极管不导通，运算放大器U1A无负反馈，可以对振荡信号快速放大，后续二极管导通后，运算放大器U1A开始存在负反馈，从而使运算放大器U1A输出所需信号。

附图说明

图1是本实施例整体的连接框图。

图2是本申请实施例整体的电路原理图。

附图标记说明：1、选频电路；2、放大电路；3、跟随电路；4、分压电路。

具体实施方式

以下结合附图1-2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种EEG阻抗测试电路。参照图1，一种EEG阻抗测试电路包括选频电路1、放大电路2、跟随电路3和电源端AVCC，选频电路1的输入端连接于电源端AVCC，选频电路1的输入端还连接于放大电路2的输入端，选频电路1的输出端连接于放大电路2的输出端，放大电路2的输出端连接于跟随电路3的输入端，跟随电路3的输出端用于连接待测试部分。

选频电路1输出振荡信号至放大电路2，并且通过选频电路1的反馈端进行反馈，从而使选频电路1由起振阶段波形频率不稳逐渐达到稳定，进而输出稳定的振荡信号。同时，放大电路2对振荡信号进行放大，被放大的振荡信号传输至跟随电路3，跟随电路3的输出端用于连接待测试部分，跟随电路3起到隔离作用，从而减小待测试部分影响振荡信号稳定的可能性。

其中，EEG阻抗测试电路还包括电源端Vref，电源端AVCC和电源端Vref用于提供不同的电压值，电源端AVCC连接有电容器C2，电容器C2的另一端连接于接地端，电容器C2用于滤波。电源端Vref用于提供1.5V电压，电源端AVCC用于提供3V电压。

参照图2，选频电路1包括电容器C1、电容器C3、电阻器R2和电阻器R4，电容器C1的一端连接于选频电路1的输入端，选频电路1的输入端连接有电阻器R1，电阻器R1的另一端连接于电源端AVCC，电容器C1的另一端连接于电阻器R2，电阻器R2的另一端连接于选频电路1的输出端，电容器C3连接于电阻器R1和电容器C1的连接点，电容器C3的另一端连接于接地端，电阻器R4与电容器C3并联，电容器C3与电阻器R1的连接点连接于选频电路1的输入端。

其中，电阻器R1和电阻器R4进行分压，从而得到1.5V电压，即选频电路1的输入端连接1.5V电压。

参照图2，本实施例中，由于脑电信号的频率在0.5HZ～40HZ之间，所以本实施例设计的选频电路1产生的振荡信号的频率处于40HZ～128HZ之间，并且振荡信号的频率不会为n*50HZ，n=1、2、3……。 其中128HZ的限定是根据采样率得到，因本实施例检测中的采样率为256HZ，根据奈奎斯特定理可以推出振荡信号的频率小于128HZ即可。如果改变采样率，限定的频率也会对应的改变，此处不再赘述。

放大电路2包括运算放大器U1A，电阻器R5、电阻器R8、电阻器R10和电阻器R9，运算放大器U1A的输出端连接于电阻器R8，电阻器R8的另一端连接于运算放大器U1A的负输入端，电阻器R10的一端连接于运算放大器U1A的负输入端，电阻器R10的另一端连接有二极管D1，二极管D1的阳极端连接于运算放大器U1A的输出端，二极管D1并联有二极管D2，二极管D2的阳极端连接于二极管D1的阴极端，二极管D2的阴极端连接于二极管D1的阳极端，电阻器R9的一端连接于电源端AVCC，电阻器R9的另一端连接于运算放大器U1A的负输入端，电阻器R5的一端连接于运算放大器U1A的负输入端，电阻器R5的另一端连接于接地端。运算放大器U1A的正极连接于电源端AVCC，运算放大器U1A的负极连接于接地端。

跟随电路3包括运算放大器U1B，本实施例中，运算放大器U1B与运算放大器U1A是集成的，所以运算放大器U1A的正极和负极连接方式代表了运算运算放大器U1B的正极和负极连接方式，在电路图上不需要再次画出。运算放大器U1B的正输入端连接于运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1B的输出端连接于运算放大器U1B的负输入端，运算放大器U1B的输出端连接有分压电路4。

分压电路4包括电阻器R3和电阻器R6，电阻器R6的一端连接于运算放大器U1B的输出端，电阻器R6的另一端连接于跟随电路3的输出端，电阻器R3的一端连接于电源端Vref，电阻器R3的另一端连接于跟随电路3的输出端。

参照图2，电阻器R3和电阻器R6起到分压作用，用于调整输出的正玄波信号的峰峰值，即调整振荡信号的峰峰值，从而使输出的信号能够符合测试需求。

在电路板上进行电路布线时，对选频电路采用增加阻抗处理，本实施例中增加50Ω阻抗，从而使输出的振荡信号符合测试要求。对选频电路的走线做阻抗匹配处理，并且走线两侧进行包地，从而使阻抗保持一致性，减小振荡信号失真的可能性。

本申请实施例一种EEG阻抗测试电路的实施原理为：选频电路1通电后起振，并且通过反馈端实现反馈，从而逐渐达到稳定振荡的状态，即能够输出稳定的振荡信号，并且放大电路2对振荡信号进行放大，然后跟随电路3起到隔离作用，减小后级电路影响前级电路的可能性，即减小振荡电路、放大电路2受到影响的可能性。

利用跟随电路3输出的信号进行检测，检测电极与头皮之间的阻抗，工作人员能够根据阻抗的数值判断电极与头皮之间的接触情况，从而判断是否接触良好。进而减少工作人员根据自身感官的主观判断，而是利用检测的阻抗进行判断，能够更加准确。

其中二极管D1、二极管D2和电阻器R10起到调节作用，在振荡信号较小时，此时两个二极管不导通，所以无反馈作用，可以理解为二极管D1、二极管D2和电阻器R10支路不存在，只有电阻器R8导通，运算放大器U1A在正反馈作用下输出端输出的振荡信号得以快速增长，即电压快速增长，在振荡信号较大时，两个二极管逐渐导通，此时电阻器R10和电阻器R8并联，运算放大器U1A的放大倍数减小，从而实现调节振荡信号振荡幅度的作用。配合分压电路4，更好的调节输出的振荡信号的幅度，从而得到符合测试需求的振荡信号。

本申请实施例公开一种EEG阻抗电路控制方法。一种EEG阻抗电路控制方法包括：

通过选频电路的振荡产生振荡信号；

通过放大电路对所述振荡信号进行放大；

通过跟随电路对所述选频电路和所述放大电路进行隔离；

其中，所述选频电路的输入端连接于电源端AVCC，所述选频电路的输入端还连接于所述放大电路的输入端，所述选频电路的输出端连接于所述放大电路的输出端，所述放大电路的输出端连接于所述跟随电路的输入端；

其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。

本申请实施例公开一种EEG阻抗测试装置。一种EEG阻抗测试装置包括：EEG阻抗测试电路，利用EEG阻抗测试电路，能够输出检测阻抗的信号，并且此信号受外界影响小，稳定性高。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：包括选频电路（1）、放大电路（2）、跟随电路（3）和电源端AVCC，所述选频电路（1）的输入端连接于电源端AVCC，选频电路（1）的输入端还连接于所述放大电路（2）的输入端，所述选频电路（1）的输出端连接于所述放大电路（2）的输出端，所述放大电路（2）的输出端连接于所述跟随电路（3）的输入端；

所述选频电路（1）用于振荡从而产生振荡信号；

所述放大电路（2）用于对所述振荡信号进行放大；

所述跟随电路（3）用于电路隔离；

其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。

2.根据权利要求1所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：所述选频电路（1）包括电容器C1、电容器C3、电阻器R2和电阻器R4，所述电容器C1的一端连接于选频电路（1）的输入端，所述选频电路（1）的输入端连接有电阻器R1，所述电阻器R1的另一端连接于电源端AVCC，所述电容器C1的另一端连接于电阻器R2，电阻器R2的另一端连接于所述选频电路（1）的输出端，所述电容器C3的一端连接于所述选频电路（1）的输入端，所述电容器C3的另一端连接于接地端，所述电阻器R4与所述电容器C3并联，所述电容器C3与所述电阻器R1的连接点连接于所述选频电路（1）的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：放大电路（2）包括运算放大器U1A、电阻器R5、电阻器R8、电阻器R10和电阻器R9，所述运算放大器U1A的输出端连接于所述电阻器R8，所述电阻器R8的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述电阻器R10与所述电阻器R8并联，所述电阻器R9的一端连接于电源端AVCC，所述电阻器R9的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述电阻器R5的一端连接于接地端，所述电阻器R5的另一端连接于所述运算放大器U1A的负输入端。

4.根据权利要求3所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：所述放大电路（2）还包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1和二极管D2设置在电阻器R10与所述运算放大器U1A的输出端之间，所述电阻器R10连接于所述二极管D1的阴极端，所述二极管D1的阳极端连接于所述运算放大器U1A的输出端，所述二极管D2的阳极端连接于所述二极管D1的阴极端，所述二极管D2的阴极端连接于所述二极管D1的阳极端。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：所述跟随电路（3）包括运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的正输入端连接于所述运算放大器U1A的输出端，所述运算放大器U1B的输出端连接于所述运算放大器U1A的负输入端，所述运算放大器U1B的输出端连接于所述跟随电路（3）的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：所述跟随电路（3）的输出端与所述运算放大器U1B的输出端之间设置有用于调整振荡信号峰峰值的分压电路（4）。

7.根据权利要求6所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：所述分压电路（4）包括电阻器R3和电阻器R6，所述电阻器R6的一端连接于运算放大器U1B的输出端，所述电阻器R6的另一端连接于所述跟随电路（3）的输出端，所述电阻器R3的一端连接于所述跟随电路（3）的输出端，所述电阻器R3的另一端连接有电源端Vref。

8.根据权利要求1所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于：对所述选频电路的走线进行阻抗匹配处理并在走线两侧进行包地。

9.一种EEG阻抗电路控制方法，应用于如权利要求1至8任一项所述的一种EEG阻抗测试电路，其特征在于，包括：

通过选频电路的振荡产生振荡信号；

通过放大电路对所述振荡信号进行放大；

通过跟随电路对所述选频电路和所述放大电路进行隔离；

其中，所述选频电路的输入端连接于电源端AVCC，所述选频电路的输入端还连接于所述放大电路的输入端，所述选频电路的输出端连接于所述放大电路的输出端，所述放大电路的输出端连接于所述跟随电路的输入端；

其中，所述振荡信号的频率不包括n*50HZ，n=1、2、3……。

10.一种EEG阻抗测试装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的一种EEG阻抗测试电路。

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