基於max4465和lm386的心音放大電路的製作方法
2023-05-01 12:48:36 1
專利名稱：基於max4465和lm386的心音放大電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一种放大電路，主要應用在醫療器械領域，用於人體各種生理體徵參數的監護和診斷系統，具體涉及一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路。
背景技術：
隨著醫療電子行業的迅速發展，可攜式醫療設備也越來越受到業界人士的注意和青睞。所謂的便攜設備是指體積小巧、整機份量輕、用電省、價格適中的治療用或檢測用電子器械產品。可攜式醫療電子設備主要分為家用便攜醫療電子設備和醫用便攜醫療電子設備，前者包括電子血壓計、電子血糖儀、電子助聽器等；後者包括可攜式心電圖儀、可攜式多參數監護儀、可攜式超聲波檢測儀等。目前市場上的可攜式多參數監護儀主要監護的參數為心電、血壓、血氧、呼吸、體溫、脈率等參數，很少有監護心音的多參數監護儀。為了適應市場的需求很多研發廠家都想把心音檢測添加到多參數監護儀中去，這就需要有相關的心音信號的採集和放大電路來實現心音的監測。
實用新型內容鑑於以上的背景，本實用新型的目的在於提供一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，可以應用於多種可攜式醫療設備中，實現醫療設備的便攜化、小型化、多功能化和集成化。本實用新型採用以下技術方案一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，其中，包括前級放大電路和後級放大濾波電路，所述前級放大電路包括電阻Rl、R2、R3、R4、R8、R9，電容Cl、C3、C7、CIO、Cll和放大器，放大器的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、 R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、C10的另一端和後級放大濾波電路，引腳5接5V電源； 電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地；電阻R3的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻 Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；所述後級放大濾波電路包括極性電容C4，可調變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、C9，電阻R5、R6、R7，和放大器； 放大器的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器的引腳8 ；R6的另一端接C5，C5的另一端接放大器的引腳5，放大器的引腳5還連接了電容C6 和C2 ；放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源；放大器的引腳7接電容C8，C8的另一端接放大器的引腳2和地；放大器引腳3接可調電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路；電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地，電容C2的另一端即為輸出的心音信號。進一步，所述前級放大電路的放大器為MAX4465晶片。進一步，所述後級放大濾波電路的放大器為LM386晶片。本電路由MAX4465放大器晶片和LM385放大器晶片組成的採集和放大電路，整個電路的供電電壓為5V直流電源。晶片MAX4465是MAXIM公司研發的一種低成本、微功耗的麥克風與全停晶片，其主要應用於擴音器放大、助聽器、可攜式電話、聲音鑑別器、數字音頻檢測、耳機和可攜式計算機等設備中。它獨特的優點就是高共模抑制比和優良的電源抑制， 對於嘈雜的環境中的信號放大該晶片是最佳選擇，同時這個晶片可以減低整個儀器的功耗和成本。本電路模塊中該晶片完成了心音信號的前級放大和部分濾波功能，在其輸入端我們採用了電容和電阻組成的濾波電路，對信號進行簡單的濾波。通過配置輸入和輸出之間的反饋電阻來調節放大倍數。本晶片出來的信號經過電容隔離送入LM386晶片的輸入端， 進行下一步的處理。本電路中使用的LM386為UTC公司設計研發的低電壓音頻放大器，其內部增益為 20，但是通過配置引腳1和引腳8之間電阻的大小可以使其增益在20-200之間進行變化。 該晶片的主要特點就是可以用電池供電、外圍器件少、寬的供電電壓、可調的電壓增益等。 本電路採用該晶片作為心音信號的二級放大，同時也有阻容濾波器，對信號進行進一步的濾波。本電路在信號與該晶片的輸入端中間添加了可調電阻，通過調節此電阻可以改變輸出信號的大小。通過以上兩個專用的放大器晶片和他們外圍器件的匹配，心音信號通過濾波和放大，最終送出相對乾淨的心電信號，供醫療設備的設計人員使用。本實用新型的有益效果是本電路採用專用放大器晶片，通過必需的濾波完成了心音信號的採集和放大，模塊化程度很強可以靈活地移植到各種應用電路中，實現心音的監測功能，為設計者省去了寶貴的研發時間，可以滿足現在可攜式醫療產品的設計要求。本電路是一個模塊化的電路，可以應用於各種電子聽診器的設計中，通過外接耳機或擴音器可以清晰地聽見人體心臟跳動的聲音，另外通過調節可調電阻也可以檢測人體的肺音。此電路本著設計者使用方便和低成本的設計原則，採用專門的音頻放大晶片，同時也選用低電壓和微功耗的元器件，並儘量減少器件的外圍元件，使該電路可以簡單的移植到可攜式醫療設備中，使可攜式醫療設備的功能更強大，集成度更高。
圖1是本實用新型的電路原理圖。圖2是本實用新型的應用框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述如圖1所示，本實用新型主要由前級放大濾波電路1和後級放大濾波電路2組成， 圖中的「IN」為心音信號源輸入，「OUT」即為最終輸出信號。前級放大電路1 包括電阻1 1、1 2、1 3、1 4、1 8、1 9，無極性電容(1、03、07、(10、(11， 還有一個放大器晶片MAX4465，晶片MAX4465的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、ClO的另一端和後級放大濾波電路2，引腳5接5V電源。電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地。電阻R3 的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地。後級放大濾波電路2包括極性電容C4，可調變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、 C9和電阻R5、R6、R7，還有放大器晶片LM386。放大器晶片的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器晶片LM386的引腳8。R6的另一端接C5， C5的另一端接放大器晶片的引腳5，放大器晶片的引腳5還連接了電容C6和C2。放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源。放大器的引腳7接電容C8，C8的另一端接放大器晶片的引腳2和地。放大器晶片引腳3接可調電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路1。電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地。電容C2的另一端即為輸出的心音信號。從圖1中可看出整個電路的供電電壓為5V，心音信號進入前級放大濾波電路1，進
行一級的信號濾波和放大，然後進入後級放大濾波電路2，對信號進行二級濾波和放大，最
終輸出乾淨有效的心音信號。通過調節可調電阻Wl可以改變輸出信號的強弱程度。改變
圖1中LM386晶片的引腳1和引腳8之間的電阻R5和電容C9的值可以改LM386晶片的增
益值為20到200之間。通過配置合理的C5和R6的值可以對輸出的心音信號強度進行補 償。圖2為本實用新型電路在實際中的具體應用。圖2中的心音信號的取得可以通過老式聽診器的振膜頭，在振膜耳把上套上廣2英寸長的橡皮管，另一頭擠入一隻1/4英寸直徑的超小型駐極體話筒，話筒的兩根導線用屏蔽電纜接到電路中的IN和GND處，駐極體話筒處可用熱縮管加固，以防產生不必要的噪聲幹擾。經過放大電路後可以將信號送入微處理器進行處理，外接顯示屏可以顯示心音信號的波形，如果想聽心跳聲音可接耳機。如果波形幅度較小或者聲音很低可以調節圖1的Wl進行調節，或者配置C5和C6進行弱信號補償。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，其特徵在於包括前級放大電路和後級放大濾波電路，所述前級放大電路包括電阻Rl、R2、R3、R4、R8、R9，電容Cl、C3、C7、C10、 Cll和放大器，放大器的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、ClO的另一端和後級放大濾波電路，引腳5接 5V電源；電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地；電阻R3的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；所述後級放大濾波電路包括極性電容C4，可調變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、C9，電阻R5、R6、R7， 和放大器；放大器的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器的引腳8 ；R6的另一端接C5，C5的另一端接放大器的引腳5，放大器的引腳5還連接了電容C6和C2 ；放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源；放大器的引腳7接電容C8，C8 的另一端接放大器的引腳2和地；放大器引腳3接可調電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路；電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地，電容C2的另一端即為輸出的心音信號。
2.根據權利要求1所述的一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，其特徵在於 所述前級放大電路的放大器為MAX4465晶片。
3.根據權利要求2所述的一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，其特徵在於 所述後級放大濾波電路的放大器為LM386晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種基於MAX4465和LM386的心音放大電路，包括前級放大電路和後級放大濾波電路。本實用新型由MAX4465放大器晶片和LM385放大器晶片組成的採集和放大電路，整個電路的供電電壓為5V直流電源，通過必需的濾波完成了心音信號的採集和放大，模塊化程度很強可以靈活地移植到各種應用電路中，實現心音的監測功能，可以滿足現在可攜式醫療產品的設計要求。
文檔編號H03F3/20GK202019342SQ201120152648
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者夏振宏, 曾豔芳, 袁贊 申請人:河南華南醫電科技有限公司