八通道脑电信号前置放大器设计

第１７卷第１期赵丽等：八通道脑电信号前置放大器设计·２７·

３实验

放大器性能检测是通过对５名受试者（均为大学生，３男，２女，平均年龄２２岁）进行人体自发脑电仪波采集的。在硬件方面，使用ＮＩ公司的数据采集卡与放大器相连，把放大器采集到的脑电信号成功输入计算机中；软件方面，使用与数据采集卡配套的软件ｌａｂｖｉｅｗ编写程序，实现脑电信号的实时监控和信号处理。

实验采用单极导连法，脑电阻抗需要严格限制在２０ｋＱ以下，最好在５ｋＱ以下。若阻值过高，应将该电极下的头皮重新去脂，必要时使用导电膏，从而保证尽量少的输入噪声ｐ１。实验过程中，受试者均处于安静清醒的状态下，采集其睁眼２ｓ内的脑电波波形。图２、图３是实验所得典型的脑电原始波形。

图２受试者睁眼２ｓ内脑电波形

图３受试者睁眼２ｓ内脑电波形功率谱

由图２可看出此波形为正弦波样，呈有节律的变化。平均波幅为Ｏ．２～０．５Ｖ，符合仅波放大１万倍后的幅值范围。由图３可知，此波形频率集中在１０Ｈｚ附近。与仪波的频率集中在８～１３Ｈｚ的特性相符。由此可得出结论：该放大器采集到的波形为成人正常脑电波。

实验进行中，使用示波器直接对模拟电路进行监视，对电路的每级输出节点处进行幅值测量，并观察信号每经过一级处理之后的波形形态。测量结果如表１所示。

表１对放大器电路每级输出节点实验测量数据

４结语

本系统硬件结构简单，单个通道具有良好的性能。８个通道并行工作，可在大脑不同区域并行采集不同的信号。本放大器具有以下特性：

（１）前级差分放大电路对称性强，阻容耦合电路与第二级的仪表放大器相连，提高了输入阻抗和共模抑制比，增强了整体的放大性能以及抗干扰能力。

（２）仪表放大器放大倍数可小范围调节。

（３）滤波选择性好，很好地解决了工频干扰和肌电干扰。

清晰准确的脑电波无论在临床应用还是在有广阔发展前景的脑认知研究方面，都将是重要的依据和实验的基础。本放大器实现了采集、放大和滤波功能，较好地实现了强干扰中微弱脑电信号的放大，并得到比较理想的脑电信号，能够为基于脑电信号的后继研究提供有力的支持。

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八通道脑电信号前置放大器设计

作者：赵丽， 李逴， ZHAO Li， LI Chuo

作者单位：赵丽,ZHAO Li(天津工程师范学院,自动化工程系,天津,300222)， 李逴,LI Chuo(天津工程师范学院,机械工程系,天津,300222)

刊名：

天津工程师范学院学报

英文刊名：JOURNAL OF TIANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION

年，卷(期)：2007,17(1)

被引用次数：2次

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本文链接：/Periodical_tjzyjssfxyxb200701007.aspx