64导联脑电采集系统电路设计
发布时间：2021-10-12 04:45
脑科学研究一直是人类健康的热点研究领域,脑电信号因其无损无创的独特优势被广泛应用于脑疾病与脑机接口研究中。在脑认知研究中一般使用32、64、128导联的脑电采集系统,导联数目越多所获得脑电图的空间信息越丰富。脑电采集系统是放大微伏级脑电信号的精密医学电子仪器设备,使用中易受外界环境的电磁辐射干扰。目前,国内外商业脑电采集系统主要采用交流耦合模式,少数科研用途的高性能产品具有直流耦合或者交流耦合模式。两种模式各有优劣,用户需要根据不同脑电采集要求切换耦合模式。本论文改进传统直流耦合模式的不足,设计直流耦合模式下具有宽频带、高增益性能的脑电采集系统。本论文的64导联脑电采集系统采用板卡插槽拓展形式,包含8块单板8通道的模拟信号采集板卡,2块单板32通道的阻抗检测板卡,1块DSP数据采集板卡,系统母版与电源板。电路设计整体分为两个大的部分,硬件电路设计与底层驱动程序设计,二者相辅相成。电路中主要难点在于模拟信号采集板卡的模拟前端电路和数据通路的设计。高性能的模拟信号采集板卡对脑电信号质量至关重要,阻抗检测功能对于用户使用体验非常重要。本论文设计的脑电采集系统采用10kHz的高采样率,使得脑电...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
输入缓冲级
图 3-2 仪表运放级2 为仪表运放级电路，AD8221 的差分输入端+IN 与-IN 接输 Rh1_6 与 Rh3_6 的中间连接点为 RL_IN，是共模信号的输的输入端，两个增益设置电阻的不对称性对共模信号提取影 是仪表运放级的输出信号，REF 是输出参考端。仪表运放的 控制，接直流校正电路的输出。流校正级正级可以拓展仪表运放级输出电压的动态范围，使得仪表高的差模增益而不会产生输出饱和失真现象，同时共模抑制校正级在微控制器（MCU）控制下可以动态的校正信号的线的漂移现象[10]。入缓冲级
电子科技大学硕士学位论文放输出级的CMRR 表现，所以本论文充分选取了低输出阻抗的运算放大器AD8639。本论文采用的 DAC 芯片 AD5668，具有 SPI 接口的 16 位高精度 DAC。其具有的 8通道的数模转化能力，适用于模拟信号采集板卡的 8 通道脑电信号的直流校正工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用右腿驱动技术的心电信号模拟前端设计[J]. 杨正,王静敏,朱樟明,杨银堂. 西安电子科技大学学报. 2016(04)
[2]视觉通路下闪光刺激对SSVEP影响的仿真研究[J]. 郭湛超,覃玉荣,赵隆. 电子测量与仪器学报. 2016(04)
[3]高共模抑制比全频段脑电采集系统[J]. 郜东瑞,李鹏霄,陈其友,尧德中,刘铁军. 中国生物医学工程学报. 2015(06)
[4]基于眼电的智能输入系统研究[J]. 郜东瑞,甘玉龙,李鹏霄,谢佳欣,尧德中,刘铁军. 中国生物医学工程学报. 2015(06)
[5]基于运动想象的脑机接口关键技术研究[J]. 刘铁军,张锐,徐鹏. 中国生物医学工程学报. 2014(06)
[6]生物电采集中右腿驱动电路参数的确定[J]. 蒋鑫,刘红星,刘铁兵,何爱军. 北京生物医学工程. 2011 (05)
[7]基于右腿驱动技术的脑电信号放大器的设计[J]. 孙宇舸,叶柠,于艳波. 东北大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]数字脑电图仪的检定[J]. 宋立为,贾建革,李咏雪. 医疗卫生装备. 2009(06)
[9]脑电图机放大电路的设计与仿真[J]. 刘国立,王一丁. 计算机仿真. 2008(08)
[10]脑电图机检定方法的研究[J]. 贾建革,段成华,李咏雪,侯金睿. 医疗设备信息. 2005(11)
博士论文
[1]脑电信号中眼电伪迹去除方法研究[D]. 刘铁军.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于异步P300的字符输入脑机接口研究[D]. 亢雅瑞.华南理工大学 2016
[2]八导大鼠脑电采集系统[D]. 崔北辰.电子科技大学 2015
[3]基于mVEP的脑—机接口关键技术研究[D]. 陈瑞.电子科技大学 2015
[4]基于EEG的BCI的研究与设计[D]. 魏文庆.浙江大学 2007
本文编号：3431914
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
输入缓冲级
图 3-2 仪表运放级2 为仪表运放级电路，AD8221 的差分输入端+IN 与-IN 接输 Rh1_6 与 Rh3_6 的中间连接点为 RL_IN，是共模信号的输的输入端，两个增益设置电阻的不对称性对共模信号提取影 是仪表运放级的输出信号，REF 是输出参考端。仪表运放的 控制，接直流校正电路的输出。流校正级正级可以拓展仪表运放级输出电压的动态范围，使得仪表高的差模增益而不会产生输出饱和失真现象，同时共模抑制校正级在微控制器（MCU）控制下可以动态的校正信号的线的漂移现象[10]。入缓冲级
电子科技大学硕士学位论文放输出级的CMRR 表现，所以本论文充分选取了低输出阻抗的运算放大器AD8639。本论文采用的 DAC 芯片 AD5668，具有 SPI 接口的 16 位高精度 DAC。其具有的 8通道的数模转化能力，适用于模拟信号采集板卡的 8 通道脑电信号的直流校正工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用右腿驱动技术的心电信号模拟前端设计[J]. 杨正,王静敏,朱樟明,杨银堂. 西安电子科技大学学报. 2016(04)
[2]视觉通路下闪光刺激对SSVEP影响的仿真研究[J]. 郭湛超,覃玉荣,赵隆. 电子测量与仪器学报. 2016(04)
[3]高共模抑制比全频段脑电采集系统[J]. 郜东瑞,李鹏霄,陈其友,尧德中,刘铁军. 中国生物医学工程学报. 2015(06)
[4]基于眼电的智能输入系统研究[J]. 郜东瑞,甘玉龙,李鹏霄,谢佳欣,尧德中,刘铁军. 中国生物医学工程学报. 2015(06)
[5]基于运动想象的脑机接口关键技术研究[J]. 刘铁军,张锐,徐鹏. 中国生物医学工程学报. 2014(06)
[6]生物电采集中右腿驱动电路参数的确定[J]. 蒋鑫,刘红星,刘铁兵,何爱军. 北京生物医学工程. 2011 (05)
[7]基于右腿驱动技术的脑电信号放大器的设计[J]. 孙宇舸,叶柠,于艳波. 东北大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]数字脑电图仪的检定[J]. 宋立为,贾建革,李咏雪. 医疗卫生装备. 2009(06)
[9]脑电图机放大电路的设计与仿真[J]. 刘国立,王一丁. 计算机仿真. 2008(08)
[10]脑电图机检定方法的研究[J]. 贾建革,段成华,李咏雪,侯金睿. 医疗设备信息. 2005(11)
博士论文
[1]脑电信号中眼电伪迹去除方法研究[D]. 刘铁军.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于异步P300的字符输入脑机接口研究[D]. 亢雅瑞.华南理工大学 2016
[2]八导大鼠脑电采集系统[D]. 崔北辰.电子科技大学 2015
[3]基于mVEP的脑—机接口关键技术研究[D]. 陈瑞.电子科技大学 2015
[4]基于EEG的BCI的研究与设计[D]. 魏文庆.浙江大学 2007
本文编号：3431914
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3431914.html
