一種呼吸測量電路及其載波發(fā)生電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種呼吸測量電路及載波發(fā)生電路，涉及呼吸測量技術(shù)領(lǐng)域。該載波發(fā)生電路包括用于產(chǎn)生低噪聲電壓的低噪聲電壓源、用于根據(jù)低噪聲電壓輸出兩路對稱方波的開關(guān)電路、用于控制開關(guān)電路的輸出電壓，使其在低電平和低噪聲電壓之間切換以形成方波的控制電路及用于對開關(guān)電路輸出的兩路對稱方波進(jìn)行濾波輸出兩路載波信號的濾波電路；低噪聲電壓源的輸出端與開關(guān)電路的輸入端相連，開關(guān)電路的兩個輸出端分別與濾波電路的兩個輸入端相連，開關(guān)電路的控制端與控制電路的輸出端相連。本實(shí)用新型能確保載波發(fā)生電路輸出具有高信噪比的載波信號，從而可以降低呼吸測量電路噪聲，提高呼吸測量電路的信噪比。
【專利說明】
一種呼吸測量電路及其載波發(fā)生電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于呼吸測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種呼吸測量電路及其載波發(fā)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002]呼吸是機(jī)體與外界環(huán)境之間氣體交換的過程，通過對呼吸測量，可以了解到其背后的生理信息，因而具有重要的臨床價(jià)值。
[0003]目前，呼吸測量的方法主要有:壓力傳感器法、溫度傳感器法和阻抗法，其中阻抗法在呼吸測量設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛。阻抗法利用了“機(jī)體呼吸運(yùn)動時(shí)，腔體形變，機(jī)體組織的電阻抗也會產(chǎn)生相應(yīng)變化”的特性。
[0004]利用阻抗法測量呼吸的電路中，最普遍的是利用調(diào)制方式來測量阻抗。呼吸信號檢測設(shè)備產(chǎn)生一定頻率的載波信號，該載波信號經(jīng)過導(dǎo)聯(lián)線，耦合到被測腔體，當(dāng)腔體發(fā)生呼吸運(yùn)動時(shí)，機(jī)體的電阻抗隨之變化，這些微小的阻抗變化包含了呼吸信息，同時(shí)將載波調(diào)制，成為調(diào)制信號，導(dǎo)聯(lián)線的后級電路將調(diào)制信號進(jìn)行放大并解調(diào)，再濾波，提取出呼吸信號，呼吸信號進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將呼吸信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送到微處理器進(jìn)行相關(guān)的數(shù)字信號處理。
[0005]如上所述，利用調(diào)制方式的呼吸信號測量電路都有載波發(fā)生電路，而載波發(fā)生電路的輸出載波信號質(zhì)量影響著最后得到的呼吸信號的信噪比。實(shí)際的載波信號不是理想的，會有噪聲，當(dāng)載波信號被調(diào)制為調(diào)制信號時(shí)，這種噪聲會繼續(xù)存在調(diào)制信號中，當(dāng)調(diào)制信號被解調(diào)得到呼吸信號時(shí)，呼吸信號中就會混有這種噪聲。呼吸信號的帶寬為0.1?
2.5Hz，實(shí)際的載波信號會含有各頻段的噪聲，高于這個頻段的噪聲可以通過硬件的濾波電路濾除或者將呼吸信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后進(jìn)行算法濾波濾除，但是與呼吸帶寬同頻域的噪聲是無法去除的。在硬件電路中，與呼吸信號有重疊頻域的噪聲是低頻噪聲，又被稱作1/f噪聲或者閃爍噪聲，出現(xiàn)在所有的有源器件和無源器件中，這種低頻噪聲的大小與頻率成反比，即頻率越低噪聲越大。所以對于低頻的呼吸信號而言，影響最大的噪聲是低頻噪聲，其他噪聲都可以通過硬件電路或者軟件濾波去除。
[0006]而呼吸測量電路中常見的載波發(fā)生電路，通常是控制器控制與門或者D觸發(fā)器等數(shù)字芯片輸出方波，再對方波進(jìn)行濾波、放大等處理得到載波，然后將載波輸出到導(dǎo)聯(lián)線。還有的通過控制器直接輸出方波，再經(jīng)過濾波放大得到載波后輸出到導(dǎo)聯(lián)線。由于這些電路并沒有對低頻噪聲采取措施，所以輸出的載波信號存在很大的低頻噪聲。這些低頻噪聲隨著調(diào)制信號的放大而放大，最后得到呼吸信號的信噪比普遍較低。
[0007]綜上，由于以往的技術(shù)沒有認(rèn)識到載波信號含有的低頻噪聲對呼吸測量的影響，普遍采用了會產(chǎn)生大幅度低頻噪聲的載波發(fā)生電路，導(dǎo)致采集到的呼吸波形信噪比低下，影響了測量效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種呼吸測量電路及其載波發(fā)生電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于普遍采用會產(chǎn)生大幅度低頻噪聲的載波發(fā)生電路，導(dǎo)致采集到的呼吸波形信噪比低下，影響了測量效果的問題。
[0009]本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種載波發(fā)生電路，包括用于產(chǎn)生低噪聲電壓的低噪聲電壓源、用于根據(jù)所述低噪聲電壓輸出兩路對稱方波的開關(guān)電路、用于控制所述開關(guān)電路的輸出電壓，使所述開關(guān)電路的輸出電壓在低電平和所述低噪聲電壓之間切換以形成方波的控制電路以及用于對所述開關(guān)電路輸出的兩路對稱方波進(jìn)行濾波輸出兩路載波信號的濾波電路；
[0010]其中，所述低噪聲電壓源的輸出端與所述開關(guān)電路的輸入端相連，所述開關(guān)電路的兩個輸出端分別與所述濾波電路的兩個輸入端相連，所述開關(guān)電路的控制端與所述控制電路的輸出端相連。
[0011]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，還包括連接在所述低噪聲電壓源的輸出端與所述開關(guān)電路的輸入端之間的電壓跟隨器。
[0012]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述電壓跟隨器包括第一運(yùn)算放大器、第一電阻器、第二電阻器、第一電容器以及第二電容器；
[0013]所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻器和所述第二電容器接地并且通過所述第二電容器連接至所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第二電阻器的第一端，所述第二電阻器的第二端與所述第一電阻器和所述第二電容器的共接點(diǎn)連接并且連接至所述開關(guān)電路的輸入端。
[0014]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述開關(guān)電路采用集成兩路2選I模擬開關(guān)功能的開關(guān)芯片，所述開關(guān)芯片包括第一邏輯控制引腳、第二邏輯控制引腳、第一輸入引腳、第二輸入引腳、第一接地引腳、第二接地引腳、第一輸出引腳以及第二輸出引腳；
[0015]所述第一邏輯控制引腳和所述第二邏輯控制引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的控制端連接至所述控制電路的輸出端，所述第一輸入引腳和所述第二輸入引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端，所述第一接地引腳和所述第二接地引腳分別接地，所述第一輸出引腳和所述第二輸出引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的兩個輸出端分別連接至所述濾波電路的兩個輸入端。
[0016]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述開關(guān)電路包括第一三極管、第二三極管、第七電阻器、第八電阻器以及第九電阻器；
[0017]所述第一三極管的基極和所述第七電阻器的第一端共接構(gòu)成所述開關(guān)電路的控制端連接至所述控制電路的輸出端，所述第七電阻器的第二端、所述第一三極管的發(fā)射極以及所述第二三極管的發(fā)射極共接后接地，所述第一三極管的集電極與所述第二三極管的基極和所述第八電阻器的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的一個輸出端連接至所述濾波電路的一個輸入端，所述第二三極管的集電極與所述第九電阻器的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的另一輸出端連接至所述濾波電路的另一輸入端，所述第八電阻器的第二端和所述第九電阻器的第二端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端。
[0018]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述濾波電路包括兩路濾波單元，第一路濾波單元包括第三電容器、第三電阻器、第四電阻器以及第三運(yùn)算放大器;所述第二濾波單元包括第四電容器、第五電阻器、第六電阻器以及第四運(yùn)算放大器；
[0019]所述第三電容器的第一端和所述第四電容器的第一端分別構(gòu)成所述濾波電路的兩個輸入端連接至所述開關(guān)電路的兩個輸出端，所述第三電容器的第二端通過所述第三電阻器連接至所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第四電阻器的共接點(diǎn)處，所述第三運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端與所述第四電阻器的第二端共接后構(gòu)成所述濾波電路的一個輸出端輸出一路載波信號，所述第四電容器的第二端通過所述第五電阻器連接至所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第六電阻器的第一端，所述第四運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，所述正相運(yùn)算放大器的輸出端和所述第六電阻器的第二端共接構(gòu)成所述濾波電路的另一輸出端輸出另一路載波信號。
[0020]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述控制電路采用用于輸出一定頻率方波控制信號的單片機(jī)。
[0021]在本實(shí)用新型實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路中，所述控制電路采用用于輸出一定頻率方波控制信號的振蕩電路。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例的另一目的在于提供一種呼吸測量電路，包括依次連接的載波發(fā)生電路、導(dǎo)聯(lián)線、差分放大電路、解調(diào)電路、低通濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)字信號處理電路，其中:所述載波發(fā)生電路采用上述任一項(xiàng)所述的載波發(fā)生電路。
[0023]實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例提供的呼吸測量電路及其載波發(fā)生電路具有以下有益效果:
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例由于采用低噪聲電壓源輸出具有低噪聲的電壓，并通過控制電路控制開關(guān)電路根據(jù)所述低噪聲電壓源輸出的低噪聲電壓輸出兩路對稱的方波信號，再由濾波電路對兩路對稱的方波信號進(jìn)行濾波后輸出兩路載波信號，由于兩路載波信號直接來源于低噪聲的電壓，因此調(diào)制得到的載波信號的低頻噪聲非常小，確保了作為呼吸測量電路源頭的載波發(fā)生電路具有高信噪比的載波信號，從而降低了呼吸測量電路噪聲，提高了呼吸測量電路的信噪比，使得呼吸測量電路能夠測量更加微弱的呼吸信號。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的電路工作原理圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的電路工作原理圖；
[0029]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的呼吸測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0031]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明僅僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0032]參見圖1所示，本實(shí)施例提供的一種載波發(fā)生電路，包括用于產(chǎn)生低噪聲電壓的低噪聲電壓源201、用于根據(jù)所述低噪聲電壓輸出兩路對稱方波的開關(guān)電路202、用于控制所述開關(guān)電路202的輸出電壓，使所述開關(guān)電路202的輸出電壓在低電平和所述低噪聲電壓之間切換以形成方波的控制電路203以及用于對所述開關(guān)電路202輸出的兩路對稱方波進(jìn)行濾波輸出兩路載波信號的濾波電路204;其中，所述低噪聲電壓源201的輸出端與所述開關(guān)電路202的輸入端相連，所述開關(guān)電路202的兩個輸出端分別與所述濾波電路204的兩個輸入端相連，所述開關(guān)電路202的控制端與所述控制電路203的輸出端相連。
[0033]在本實(shí)施例中，所述低噪聲電壓源201采用具有低噪聲集成電壓源獲取低噪聲電壓或者采用通過截止頻率為IHZ或者更低截止頻率的低通濾波電路204把輸入的電壓進(jìn)行濾波，降低0.1?2.5HZ頻段的低頻噪聲的方法獲取低噪聲電壓。
[0034]作為一具體實(shí)現(xiàn)示例，圖2示出了本實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的電路工作原理圖。為了便于說明僅僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。參見圖2所示:
[0035]在本實(shí)施例中，所述開關(guān)電路202包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第七電阻器R7、第八電阻器R8以及第九電阻器R9;所述第一三極管Ql的基極和所述第七電阻器R7的第一端共接構(gòu)成所述開關(guān)電路202的控制端連接至所述控制電路203的輸出端，所述第七電阻器R7的第二端、所述第一三極管Ql的發(fā)射極以及所述第二三極管Q2的發(fā)射極共接后接地，所述第一三極管Ql的集電極與所述第二三極管Q2的基極和所述第八電阻器R8的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路202的一個輸出端連接至所述濾波電路204的一個輸入端，所述第二三極管Q2的集電極與所述第九電阻器R9的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路202的另一輸出端連接至所述濾波電路204的另一輸入端，所述第八電阻器R8的第二端和所述第九電阻器R9的第二端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路202的輸入端連接至所述低噪聲電壓源201的輸出端。所述控制電路203采用用于輸出一定頻率方波控制信號的單片機(jī)或振蕩電路。
[0036]其中，開關(guān)電路202由第一三極管Ql、第二三極管Q2、第七電阻器R7、第八電阻器R8以及第九電阻器R9構(gòu)成。如圖2所示，VA是A點(diǎn)的電壓，VB是B點(diǎn)的電壓，當(dāng)控制電路203輸出高電平時(shí)第一三極管Ql導(dǎo)通，電壓VA近似等于0V，導(dǎo)致第二三極管截止，電壓VB等于低噪聲電壓源201輸出的低噪聲電壓Vref;當(dāng)控制電路203輸出低電平時(shí)，第一三極管Ql截止，電壓VA等于低噪聲電壓Vref，導(dǎo)致第二三極管Q2導(dǎo)通，電壓VB近似等于0V。當(dāng)控制電路203輸出的是方波電平時(shí)，VA和VB也會因?yàn)榭刂齐娐?03的控制而變?yōu)榉讲?，VA的波形與控制電路203的波形反相，VB的波形與控制電路203的波形同相。
[0037]在本實(shí)施例中，所述濾波電路204包括兩路濾波單元，第一路濾波單元包括第三電容器C3、第三電阻器R3、第四電阻器R4以及第三運(yùn)算放大器U3;所述第二濾波單元包括第四電容器C4、第五電阻器R5、第六電阻器R6以及第四運(yùn)算放大器U4;所述第三電容器C3的第一端和所述第四電容器C4的第一端分別構(gòu)成所述濾波電路204的兩個輸入端連接至所述開關(guān)電路202的兩個輸出端，所述第三電容器C3的第二端通過所述第三電阻器R3連接至所述第三運(yùn)算放大器U3的反相輸入端與所述第四電阻器R4的共接點(diǎn)處，所述第三運(yùn)算放大器U3的正相輸入端接地，所述第三運(yùn)算放大器U3的輸出端與所述第四電阻器R4的第二端共接后構(gòu)成所述濾波電路204的一個輸出端輸出一路載波信號，所述第四電容器C4的第二端通過所述第五電阻器R5連接至所述第四運(yùn)算放大器U4的反相輸入端和所述第六電阻器R6的第一端，所述第四運(yùn)算放大器U4的正相輸入端接地，所述第四運(yùn)算放大器的輸出端和所述第六電阻器R6的第二端共接構(gòu)成所述濾波電路204的另一輸出端輸出另一路載波信號。
[0038]其中，第一濾波單元和第二濾波單元構(gòu)成具有高通濾波效果的隔離濾波電路，不僅可以濾除輸入的兩路方波信號中的直流分量，以輸出兩路載波信號，而且還可以起到緩沖作用，避免開關(guān)電路202自身阻抗對導(dǎo)聯(lián)線的影響。需要說明的是，由于本實(shí)施例中的第一濾波單元和第二濾波單元分別接開關(guān)電路202輸出的兩路對稱的方波電壓，因此該濾波電路204可以輸出兩路對稱的載波信號。輸出兩路對稱的載波信號的優(yōu)點(diǎn)在于，在同等的載波信號幅度下，輸出兩路載波信號得到的呼吸信號幅度是單路載波信號得到呼吸信號幅度的兩倍，這樣有利用呼吸信號的電壓采樣處理，并且對于獲得同等幅度的呼吸信號，較大的載波信號使得差分放大電路的倍數(shù)可以設(shè)置的更小，從而可以進(jìn)一步減少呼吸信號中的噪聲，提高呼吸信號的信噪比。
[0039]以上可以看出，本實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路由于采用低噪聲電壓源201輸出具有低噪聲的電壓，并通過控制電路203控制開關(guān)電路202根據(jù)所述低噪聲電壓源201輸出的低噪聲電壓輸出兩路對稱的方波信號，再由濾波電路204對兩路對稱的方波信號進(jìn)行濾波后輸出兩路載波信號，由于兩路載波信號直接來源于低噪聲的電壓，因此調(diào)制得到的載波信號的低頻噪聲非常小，確保了作為呼吸測量電路源頭的載波發(fā)生電路具有高信噪比的載波信號，從而降低了呼吸測量電路噪聲，提高了呼吸測量電路的信噪比，使得呼吸測量電路能夠測量更加微弱的呼吸信號。
[0040]圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路的電路工作原理圖。為了便于說明僅僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0041 ]參見圖3所示，相對于上一實(shí)施例，本實(shí)施例中提供的載波發(fā)生電路還包括連接在所述低噪聲電壓源201的輸出端與所述開關(guān)電路202的輸入端之間的電壓跟隨器205。
[0042]參見圖4所示，所述電壓跟隨器205包括第一運(yùn)算放大器Ul、第一電阻器R1、第二電阻器R2、第一電容器Cl以及第二電容器C2;
[0043]其中，所述第一運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接至所述低噪聲電壓源201的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端通過所述第一電阻器Rl和所述第二電容器C2接地并且通過所述第二電容器C2連接至所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端和所述第二電阻器R2的第一端，所述第二電阻器R2的第二端與所述第一電阻器Rl和所述第二電容器C2的共接點(diǎn)連接并且連接至所述開關(guān)電路202的輸入端。
[0044]在本實(shí)施中，電壓跟隨器205的輸出電壓Vl與低噪聲電壓源201輸出的低噪聲電壓Vref相等，即增益為I，其可以起到緩沖的作用。本實(shí)施例中采用的電壓跟隨器205與普通的跟隨器相比，由于使用了電阻反饋和電容反饋的雙反饋結(jié)構(gòu)，還構(gòu)成了二階低通濾波器，因而具有低通濾波的功能，并且其濾除低頻噪聲的效果比一階低通濾波器電路的效果更好。因此，可以看出本實(shí)施例中由于在低噪聲電源和開關(guān)電路202之間增加一電壓跟隨器205，因而可以進(jìn)一步減少低噪聲電壓中的低頻噪聲，從而能夠進(jìn)一步提高呼吸測量電路的信噪比。
[0045]進(jìn)一步的，參見圖4所示，相對于上一實(shí)施例，本實(shí)施例中的開關(guān)電路202采用集成兩路2選I模擬開關(guān)功能的開關(guān)芯片，其中，所述開關(guān)芯片包括第一邏輯控制引腳1、第二邏輯控制引腳2、第一輸入引腳3、第二輸入引腳6、第一接地引腳4、第二接地引腳5、第一輸出引腳7以及第二輸出引腳8;所述第一邏輯控制引腳I和所述第二邏輯控制引腳2構(gòu)成所述開關(guān)電路202的控制端連接至所述控制電路203的輸出端，所述第一輸入引腳3和所述第二輸入引腳6構(gòu)成所述開關(guān)電路202的輸入端連接至所述低噪聲電壓源201的輸出端，所述第一接地引腳4和所述第二接地引腳5分別接地，所述第一輸出引腳7和所述第二輸出引腳8構(gòu)成所述開關(guān)電路202的兩個輸出端分別連接至所述濾波電路204的兩個輸入端。
[0046]在本實(shí)施例中，當(dāng)控制電路203輸出高電平時(shí)，開關(guān)芯片的第一邏輯控制引腳I和第二邏輯控制引腳2均為高電平，此時(shí)開關(guān)芯片的第一輸出引腳7與第一接地引腳4導(dǎo)通，第一輸出引腳7的電壓與第一接地引腳4的電壓相同，均為地電壓;而第二輸出引腳8與第二輸入引腳6導(dǎo)通，第二輸出引腳8的電壓與第二輸入引腳6的電壓相同，均為低噪聲電源輸出的低噪聲電壓。當(dāng)控制電路203輸出低電平時(shí)，第一邏輯控制引腳I和第二邏輯控制引腳2均為低電平，此時(shí)開關(guān)芯片的第一輸出引腳7與第一輸入引腳3導(dǎo)通，第一輸出引腳7的電壓與第一輸入引腳3的電壓相同，均為低噪聲電壓源201輸出的低噪聲電壓;而第二輸出引腳8與第二接地引腳5導(dǎo)通，第二輸出引腳8的電壓與第二接地引腳5的電壓相同，均為地電壓。當(dāng)控制電路203輸出一定頻率的方波信號時(shí)，開關(guān)芯片的第一輸出引腳7在第一輸入引腳3和第一接地引腳4之間切換，第一輸出引腳7的電壓也在地電壓與低噪聲電壓之間切換;第二輸出引腳8在第二輸入引腳6和第二接地引腳5之間切換，第二輸出引腳8的電壓也在地電壓和低噪聲電壓之間切換。因而，第一輸出引腳7和第二輸出引腳8輸出的波形均為方波，并且兩路方波的電壓幅值相同、頻率相同、相位相反，而且兩路方波的電壓幅值均為低噪聲電壓。
[0047]需要說明的是，本實(shí)施例中的控制電路203、濾波電路204均與第一實(shí)施例中提供的控制電路203和濾波電路204相同，因此在此不再累述。
[0048]以上可以看出，本實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路同樣能夠降低呼吸測量電路噪聲，提高呼吸測量電路的信噪比，使得呼吸測量電路能夠測量更加微弱的呼吸信號。
[0049]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的呼吸測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明僅僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0050]參見圖5所示，本實(shí)施例提供的一種呼吸測量電路，包括依次連接的載波發(fā)生電路11、導(dǎo)聯(lián)線102、差分放大電路103、解調(diào)電路104、低通濾波電路105、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路106以及數(shù)字信號處理電路107，其中，所述載波發(fā)生電路101采用上述第一實(shí)施例或第二實(shí)施例所述的載波發(fā)生電路。
[0051]綜上所述，本實(shí)施例提供的呼吸測量電路由于采用如上述第一實(shí)施例或第二實(shí)施例提供的載波發(fā)生電路，能夠避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的硬件濾波和數(shù)字信號處理的算法濾波無法將呼吸信號從具有相同頻域的隨機(jī)噪聲中提取出來的問題，由于降低了載波發(fā)生電路中的低頻噪聲，從而使得呼吸信號更加平滑并且具有較高的信噪比，使得該呼吸測量電路能夠測量更加微弱的呼吸信號。
[0052]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種載波發(fā)生電路，其特征在于，包括用于產(chǎn)生低噪聲電壓的低噪聲電壓源、用于根據(jù)所述低噪聲電壓輸出兩路對稱方波的開關(guān)電路、用于控制所述開關(guān)電路的輸出電壓，使所述開關(guān)電路的輸出電壓在低電平和所述低噪聲電壓之間切換以形成方波的控制電路以及用于對所述開關(guān)電路輸出的兩路對稱方波進(jìn)行濾波輸出兩路載波信號的濾波電路； 其中，所述低噪聲電壓源的輸出端與所述開關(guān)電路的輸入端相連，所述開關(guān)電路的兩個輸出端分別與所述濾波電路的兩個輸入端相連，所述開關(guān)電路的控制端與所述控制電路的輸出端相連。2.如權(quán)利要求1所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，還包括連接在所述低噪聲電壓源的輸出端與所述開關(guān)電路的輸入端之間的電壓跟隨器。3.如權(quán)利要求2所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述電壓跟隨器包括第一運(yùn)算放大器、第一電阻器、第二電阻器、第一電容器以及第二電容器； 所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻器和所述第二電容器接地并且通過所述第二電容器連接至所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第二電阻器的第一端，所述第二電阻器的第二端與所述第一電阻器和所述第二電容器的共接點(diǎn)連接并且連接至所述開關(guān)電路的輸入端。4.如權(quán)利要求1所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述開關(guān)電路采用集成兩路2選I模擬開關(guān)功能的開關(guān)芯片，所述開關(guān)芯片包括第一邏輯控制引腳、第二邏輯控制引腳、第一輸入引腳、第二輸入引腳、第一接地引腳、第二接地引腳、第一輸出引腳以及第二輸出引腳； 所述第一邏輯控制引腳和所述第二邏輯控制引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的控制端連接至所述控制電路的輸出端，所述第一輸入引腳和所述第二輸入引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端，所述第一接地引腳和所述第二接地引腳分別接地，所述第一輸出引腳和所述第二輸出引腳構(gòu)成所述開關(guān)電路的兩個輸出端分別連接至所述濾波電路的兩個輸入端。5.如權(quán)利要求1所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括第一三極管、第二三極管、第七電阻器、第八電阻器以及第九電阻器； 所述第一三極管的基極和所述第七電阻器的第一端共接構(gòu)成所述開關(guān)電路的控制端連接至所述控制電路的輸出端，所述第七電阻器的第二端、所述第一三極管的發(fā)射極以及所述第二三極管的發(fā)射極共接后接地，所述第一三極管的集電極與所述第二三極管的基極和所述第八電阻器的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的一個輸出端連接至所述濾波電路的一個輸入端，所述第二三極管的集電極與所述第九電阻器的第一端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的另一輸出端連接至所述濾波電路的另一輸入端，所述第八電阻器的第二端和所述第九電阻器的第二端共接后構(gòu)成所述開關(guān)電路的輸入端連接至所述低噪聲電壓源的輸出端。6.如權(quán)利要求4或5所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述濾波電路包括兩路濾波單元，第一路濾波單元包括第三電容器、第三電阻器、第四電阻器以及第三運(yùn)算放大器;所述第二濾波單元包括第四電容器、第五電阻器、第六電阻器以及第四運(yùn)算放大器； 所述第三電容器的第一端和所述第四電容器的第一端分別構(gòu)成所述濾波電路的兩個輸入端連接至所述開關(guān)電路的兩個輸出端，所述第三電容器的第二端通過所述第三電阻器連接至所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第四電阻器的共接點(diǎn)處，所述第三運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端與所述第四電阻器的第二端共接后構(gòu)成所述濾波電路的一個輸出端輸出一路載波信號，所述第四電容器的第二端通過所述第五電阻器連接至所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第六電阻器的第一端，所述第四運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，所述正相運(yùn)算放大器的輸出端和所述第六電阻器的第二端共接構(gòu)成所述濾波電路的另一輸出端輸出另一路載波信號。7.如權(quán)利要求6所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述控制電路采用用于輸出一定頻率方波控制信號的單片機(jī)。8.如權(quán)利要求6所述的載波發(fā)生電路，其特征在于，所述控制電路采用用于輸出一定頻率方波控制信號的振蕩電路。9.一種呼吸測量電路，包括依次連接的載波發(fā)生電路、導(dǎo)聯(lián)線、差分放大電路、解調(diào)電路、低通濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)字信號處理電路，其特征在于，所述載波發(fā)生電路采用如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的載波發(fā)生電路。
【文檔編號】A61B5/08GK205433689SQ201620014237
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】梁偉忠
【申請人】深圳市理邦精密儀器股份有限公司