JPH029809B2 - - Google Patents
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- JPH029809B2 JPH029809B2 JP56011061A JP1106181A JPH029809B2 JP H029809 B2 JPH029809 B2 JP H029809B2 JP 56011061 A JP56011061 A JP 56011061A JP 1106181 A JP1106181 A JP 1106181A JP H029809 B2 JPH029809 B2 JP H029809B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- voltage
- electrodes
- output
- differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数個の基準電極に誘導電圧の平均
値に対する誘導電圧を、同相信号特にハムを除去
し、かつ増幅して生体信号として出力する生体信
号増幅回路に関するものである。
値に対する誘導電圧を、同相信号特にハムを除去
し、かつ増幅して生体信号として出力する生体信
号増幅回路に関するものである。
従来心電計においては、複数個所の電極にそれ
ぞれ接続した入力増幅器の誘導出力電圧のうち基
準となる誘導電圧の平均値を求め、それぞれの誘
導電圧出力と共に誘導切換回路を通して差動増幅
器へ供給し、差動出力を心電図信号とすることに
より基準誘導に対する各種の誘導を派生させると
同時に同相信号を除去していた。即ち、標準の心
電図測定方法においては、胸部６個所の誘導電圧
を、左右の手及び一方の足に装着された３個の電
極の平均誘導電圧を基準として測定している。し
かしながら、同相信号の消去を良好に行うには、
差動増幅器の微調整を必要とし、また誘導切換回
路により電子スイツチを用いた場合にはその内部
抵抗のバラツキよりハムの消去率が変動してい
た。
ぞれ接続した入力増幅器の誘導出力電圧のうち基
準となる誘導電圧の平均値を求め、それぞれの誘
導電圧出力と共に誘導切換回路を通して差動増幅
器へ供給し、差動出力を心電図信号とすることに
より基準誘導に対する各種の誘導を派生させると
同時に同相信号を除去していた。即ち、標準の心
電図測定方法においては、胸部６個所の誘導電圧
を、左右の手及び一方の足に装着された３個の電
極の平均誘導電圧を基準として測定している。し
かしながら、同相信号の消去を良好に行うには、
差動増幅器の微調整を必要とし、また誘導切換回
路により電子スイツチを用いた場合にはその内部
抵抗のバラツキよりハムの消去率が変動してい
た。
よつて本発明は、冒頭に述べた生体信号増幅回
路において簡単な回路構成で同相信号の消去率を
向上させ得ることを目的とする。
路において簡単な回路構成で同相信号の消去率を
向上させ得ることを目的とする。
次に本発明を心電計に適用した場合の実施例を
図に従い説明する。
図に従い説明する。
第１図においてＡ１〜Ａ９は生体に装着された
複数個の電極にそれぞれ接続する演算増幅器を利
用した入力用の差動増幅器である。このうち差動
増幅器Ａ１〜Ａ３の一方の入力端子には、それぞ
れ右手、左手及び足電極に接続してそれぞれの誘
導電圧を入力とし、差動増幅器Ａ４〜Ａ９の一方
の入力端子はそれぞれ胸部電極V1〜V6に接続し
ている。Ａ１０は差動増幅器Ａ１〜Ａ３に較べて
高い電圧利得の帰還用の増幅器であり、差動増幅
器Ａ１〜Ａ３の出力を加算抵抗器Ｒ１，Ｒ２及び
Ｒ３により加算平均して電圧増幅した後、差動増
幅器Ａ１〜Ａ３の他方の入力端子にそれぞれ負帰
還されると共に、差動増幅器Ａ４〜Ａ９の他方の
入力端子へも基準信号として供給される。Ａ１１
は誘導電圧の同相信号に対する弁別比を上げるた
めに増幅器Ａ１０の出力を各入力信号線のシール
ドに帰還するバツフア増幅器である。Ａ１２〜Ａ
１４は差動増幅器Ａ１〜Ａ３の出力をそれぞれ差
動的に増幅して第、第及び第誘導を出力す
る差動増幅器である。Ｃ１〜Ｃ１２は、それぞれ
所属の差動増幅器Ａ１２〜Ａ１４，Ａ１〜Ａ９の
直流出力分を分離する結合コンデンサであり、そ
れぞれの出力側に図示の如く第、第及び第
誘導、aVR、aVL及びaVF誘導並びにV1〜V6誘導
が生じる。Ｓ１〜Ｓ１２はこれらの12種の誘導を
選択する誘導切換回路を構成し、それぞれ結合コ
ンデンサＣ１〜Ｃ１２の出力を直列抵抗器Ｒ１〜
Ｒ１２を介して接地し、選択時に開放する電子ス
イツチより形成されている。Ａ２１〜Ａ３２は電
子スイツチＳ１〜Ｓ１２にそれぞれ後続し、かつ
電圧利得を有するバツフア増幅器である。Ｒ３１
〜Ｒ４２はそれぞれ加算用抵抗器であり、３群の
加算用抵抗器（Ｒ３１，RR３４，Ｒ３７，Ｒ４
０）、（Ｒ３２，Ｒ３５，Ｒ３８，Ｒ４１）、（Ｒ３
３，Ｒ３６，Ｒ３９，Ｒ４２）がそれぞれ加算回
路を構成している。そして第１の加算回路Ｒ３
１，Ｒ３４，Ｒ３７，Ｒ４０の加算出力は1CH
用増幅器Ａ４１へ、第２の加算回路Ｒ３２，Ｒ３
５，Ｒ３８，Ｒ４１の加算出力は2CH用増幅器
Ａ４２へ、第３の加算回路Ｒ３３，Ｒ３６，Ｒ３
９，Ｒ４２の加算出力は3CH用増幅器Ａ４３へ
供給される。
複数個の電極にそれぞれ接続する演算増幅器を利
用した入力用の差動増幅器である。このうち差動
増幅器Ａ１〜Ａ３の一方の入力端子には、それぞ
れ右手、左手及び足電極に接続してそれぞれの誘
導電圧を入力とし、差動増幅器Ａ４〜Ａ９の一方
の入力端子はそれぞれ胸部電極V1〜V6に接続し
ている。Ａ１０は差動増幅器Ａ１〜Ａ３に較べて
高い電圧利得の帰還用の増幅器であり、差動増幅
器Ａ１〜Ａ３の出力を加算抵抗器Ｒ１，Ｒ２及び
Ｒ３により加算平均して電圧増幅した後、差動増
幅器Ａ１〜Ａ３の他方の入力端子にそれぞれ負帰
還されると共に、差動増幅器Ａ４〜Ａ９の他方の
入力端子へも基準信号として供給される。Ａ１１
は誘導電圧の同相信号に対する弁別比を上げるた
めに増幅器Ａ１０の出力を各入力信号線のシール
ドに帰還するバツフア増幅器である。Ａ１２〜Ａ
１４は差動増幅器Ａ１〜Ａ３の出力をそれぞれ差
動的に増幅して第、第及び第誘導を出力す
る差動増幅器である。Ｃ１〜Ｃ１２は、それぞれ
所属の差動増幅器Ａ１２〜Ａ１４，Ａ１〜Ａ９の
直流出力分を分離する結合コンデンサであり、そ
れぞれの出力側に図示の如く第、第及び第
誘導、aVR、aVL及びaVF誘導並びにV1〜V6誘導
が生じる。Ｓ１〜Ｓ１２はこれらの12種の誘導を
選択する誘導切換回路を構成し、それぞれ結合コ
ンデンサＣ１〜Ｃ１２の出力を直列抵抗器Ｒ１〜
Ｒ１２を介して接地し、選択時に開放する電子ス
イツチより形成されている。Ａ２１〜Ａ３２は電
子スイツチＳ１〜Ｓ１２にそれぞれ後続し、かつ
電圧利得を有するバツフア増幅器である。Ｒ３１
〜Ｒ４２はそれぞれ加算用抵抗器であり、３群の
加算用抵抗器（Ｒ３１，RR３４，Ｒ３７，Ｒ４
０）、（Ｒ３２，Ｒ３５，Ｒ３８，Ｒ４１）、（Ｒ３
３，Ｒ３６，Ｒ３９，Ｒ４２）がそれぞれ加算回
路を構成している。そして第１の加算回路Ｒ３
１，Ｒ３４，Ｒ３７，Ｒ４０の加算出力は1CH
用増幅器Ａ４１へ、第２の加算回路Ｒ３２，Ｒ３
５，Ｒ３８，Ｒ４１の加算出力は2CH用増幅器
Ａ４２へ、第３の加算回路Ｒ３３，Ｒ３６，Ｒ３
９，Ｒ４２の加算出力は3CH用増幅器Ａ４３へ
供給される。
第２図は第１図のうち主要部を示すもので、入
力用の差動増幅器Ａ１，Ａ２及びＡ３の電圧利得
をそれぞれA1、A2、及びA3、加算用抵抗器Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３の抵抗値をそれぞれR1、R2及
びR3、帰還用の増幅器Ａ１０の電圧利得をA10と
する。
力用の差動増幅器Ａ１，Ａ２及びＡ３の電圧利得
をそれぞれA1、A2、及びA3、加算用抵抗器Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３の抵抗値をそれぞれR1、R2及
びR3、帰還用の増幅器Ａ１０の電圧利得をA10と
する。
そこで差動増幅器Ａ１，Ａ２及びＡ３の出力電
圧をそれぞれA0、B0及びC0とすると、増幅器A10
の入力電圧Ｄは次のようになる。
圧をそれぞれA0、B0及びC0とすると、増幅器A10
の入力電圧Ｄは次のようになる。
Ｄ＝R2・R3・A0＋R1・R3・B0＋R1・R2・C0／R1・R2＋
R2・R3＋R1・R3 ……(1) したがつて、増幅器Ａ１０の出力電圧即ち差動
増幅器Ａ１〜Ａ３の負帰還電圧をＥとし、その入
力電圧をそれぞれAi、Bi及びCiとすると、 Ｅ＝A10・Ｄ ……(2) A0＝（Ai−Ｅ）A1 ……(3) B0＝（Bi−Ｅ）A2 ……(4) C0＝（Ci−Ｅ）A3 ……(5) A1＝A2＝A3＝Ａとすると式(3)〜(5)から B0＝Ａ・Bi−Ａ・Ai＋A0 ……(6) C0＝Ａ・Ci−Ａ・Ai＋A0 ……(7) また式(1)においてR1＝R2＝R3＝Ｒとすると Ｄ＝A0＋B0＋C0／３ ……(8) 式(2)、(3)及び(8)より A0＝（Ai−Ｅ）A1＝（Ai−A10D）Ａ ＝（Ai−A10・A0＋B0＋C0／３）Ａ ……(9) １／A10≪Ａとすると、式(6)、(7)及び(9)より A0≒2A／３（Ai−Bi＋Ci／２） ……(10) 同様にして B0≒2A／３（Bi−Ai＋Ci／２） ……(11) C0≒2A／３（Ci−Ai＋Bi／２） ……(12) ここで、差動増幅器Ａ１〜Ａ３に同相信号例え
ばハムが入力した場合、式(10)及び(3)からＥ＝
A0・A10、A0＝Ａ（Ai−Ｅ）＝Ａ（Ai−A0A10）と
なり、A0／Ai＝Ａ／１＋Ａ・A10においてＡを例え ば20、A10を105とすると同相信号の伝送率は10-5
になる。一方心電図信号に対しては式(10)〜(12)から
２／３×20の伝送率となり、またAi、Bi及びCiはそ
れぞれ心電図上の四肢電極Ｒ、Ｌ、Ｆにおいて誘
導される電圧であるから、A0、B0、C0は同相信
号が大きな消去率で除去されたaVR、aVL、及び
aVF誘導となる。
R2・R3＋R1・R3 ……(1) したがつて、増幅器Ａ１０の出力電圧即ち差動
増幅器Ａ１〜Ａ３の負帰還電圧をＥとし、その入
力電圧をそれぞれAi、Bi及びCiとすると、 Ｅ＝A10・Ｄ ……(2) A0＝（Ai−Ｅ）A1 ……(3) B0＝（Bi−Ｅ）A2 ……(4) C0＝（Ci−Ｅ）A3 ……(5) A1＝A2＝A3＝Ａとすると式(3)〜(5)から B0＝Ａ・Bi−Ａ・Ai＋A0 ……(6) C0＝Ａ・Ci−Ａ・Ai＋A0 ……(7) また式(1)においてR1＝R2＝R3＝Ｒとすると Ｄ＝A0＋B0＋C0／３ ……(8) 式(2)、(3)及び(8)より A0＝（Ai−Ｅ）A1＝（Ai−A10D）Ａ ＝（Ai−A10・A0＋B0＋C0／３）Ａ ……(9) １／A10≪Ａとすると、式(6)、(7)及び(9)より A0≒2A／３（Ai−Bi＋Ci／２） ……(10) 同様にして B0≒2A／３（Bi−Ai＋Ci／２） ……(11) C0≒2A／３（Ci−Ai＋Bi／２） ……(12) ここで、差動増幅器Ａ１〜Ａ３に同相信号例え
ばハムが入力した場合、式(10)及び(3)からＥ＝
A0・A10、A0＝Ａ（Ai−Ｅ）＝Ａ（Ai−A0A10）と
なり、A0／Ai＝Ａ／１＋Ａ・A10においてＡを例え ば20、A10を105とすると同相信号の伝送率は10-5
になる。一方心電図信号に対しては式(10)〜(12)から
２／３×20の伝送率となり、またAi、Bi及びCiはそ
れぞれ心電図上の四肢電極Ｒ、Ｌ、Ｆにおいて誘
導される電圧であるから、A0、B0、C0は同相信
号が大きな消去率で除去されたaVR、aVL、及び
aVF誘導となる。
また第１図の差動増幅器Ａ１２〜Ａ１４により
各々A0、B0及びC0の差信号を発生させると式(10)
〜(12)からB0−A0＝Ａ（Bi−Ai）、C0−A0＝Ａ（Ci
−Ai）、C0−B0＝Ａ（Ci−Bi）となり、第、第
及び第誘導が発生される。
各々A0、B0及びC0の差信号を発生させると式(10)
〜(12)からB0−A0＝Ａ（Bi−Ai）、C0−A0＝Ａ（Ci
−Ai）、C0−B0＝Ａ（Ci−Bi）となり、第、第
及び第誘導が発生される。
さらに式(2)〜(5)及び(8)から
Ｅ＝Ai＋Bi＋Ci／３ ……（13）
したがつてＥはAi、Bi及びCiの加算平均値即
ち心電図の中点電位となり、差動増幅器Ａ４〜Ａ
９の他方の入力端子に共通に加えられることによ
りそれぞれの出力としてV1〜V6の胸部誘導が得
られる。
ち心電図の中点電位となり、差動増幅器Ａ４〜Ａ
９の他方の入力端子に共通に加えられることによ
りそれぞれの出力としてV1〜V6の胸部誘導が得
られる。
結合コンデンサＣ１〜Ｃ１２へそれぞれ供給さ
れる12種の誘導は、通常所属の電子スイツチＳ１
〜Ｓ１２がオンになることにより直列抵抗器Ｒ１
〜Ｒ１２を介して接地されており、各チヤネルに
属するそれぞれ４種の誘導に対応する電子スイツ
チのうちいずれか１個例えばＳ１，Ｓ５及びＳ１
２のゲートへ選択信号が加えられると、第誘導
が増幅器Ａ２１及び加算用抵抗器Ｒ３１を通して
1CH用増幅器Ａ４１へ、aVL誘導が増幅器Ａ２５
及び加算用抵抗器Ｒ３５を通して2CH用増幅器
Ａ４２へそしてV6誘導が増幅器Ａ３２及び加算
用抵抗器Ｒ４２を通して3CH用増幅器Ａ４３へ
供給される。
れる12種の誘導は、通常所属の電子スイツチＳ１
〜Ｓ１２がオンになることにより直列抵抗器Ｒ１
〜Ｒ１２を介して接地されており、各チヤネルに
属するそれぞれ４種の誘導に対応する電子スイツ
チのうちいずれか１個例えばＳ１，Ｓ５及びＳ１
２のゲートへ選択信号が加えられると、第誘導
が増幅器Ａ２１及び加算用抵抗器Ｒ３１を通して
1CH用増幅器Ａ４１へ、aVL誘導が増幅器Ａ２５
及び加算用抵抗器Ｒ３５を通して2CH用増幅器
Ａ４２へそしてV6誘導が増幅器Ａ３２及び加算
用抵抗器Ｒ４２を通して3CH用増幅器Ａ４３へ
供給される。
電子スイツチＳ１〜Ｓ１２がオンの状態で結合
コンデンサＣ１〜Ｃ１２にはそれぞれ関連した分
極電圧に対応する電圧が予め充電されており、ま
た電子スイツチＳ１〜Ｓ１２がオフになると同時
に所属の誘導電圧が直ちに対応する加算回路Ｒ３
１〜Ｒ４２へ供給されるために、誘導切換時おい
ても基準レベルの変動及び誘導電圧即ち生体信号
の中断が無く、結合コンデンサＣ１〜Ｃ２及び電
子スイツチＳ１〜Ｓ１２の特性による波形の変形
も生じない。
コンデンサＣ１〜Ｃ１２にはそれぞれ関連した分
極電圧に対応する電圧が予め充電されており、ま
た電子スイツチＳ１〜Ｓ１２がオフになると同時
に所属の誘導電圧が直ちに対応する加算回路Ｒ３
１〜Ｒ４２へ供給されるために、誘導切換時おい
ても基準レベルの変動及び誘導電圧即ち生体信号
の中断が無く、結合コンデンサＣ１〜Ｃ２及び電
子スイツチＳ１〜Ｓ１２の特性による波形の変形
も生じない。
尚、増幅器Ａ２１〜Ａ３２のうちＡ２４，Ａ２
５及びＡ２６の電圧利得は式(10)〜(12)から明らかな
ように他の3/2倍、例えば50倍に対して75倍とな
る。
５及びＡ２６の電圧利得は式(10)〜(12)から明らかな
ように他の3/2倍、例えば50倍に対して75倍とな
る。
尚、本発明は脳波計にも適用可能であり、この
場合両耳にそれぞれ装着した電極を基準にするこ
とが考えられる。
場合両耳にそれぞれ装着した電極を基準にするこ
とが考えられる。
以上の説明から明らかなように、複数電極にそ
れぞれ一方の入力端子が接続した差動増幅器の出
力のうち基準となる複数の出力の平均電圧を高利
得で電圧増幅して他方の入力端子へ基準電圧とし
て供給することにより、基準となる平均誘導に対
する種々の誘導が高い同相信号消去率で簡単に検
出される。
れぞれ一方の入力端子が接続した差動増幅器の出
力のうち基準となる複数の出力の平均電圧を高利
得で電圧増幅して他方の入力端子へ基準電圧とし
て供給することにより、基準となる平均誘導に対
する種々の誘導が高い同相信号消去率で簡単に検
出される。
第１図は本発明の実施例及び第２図はその主要
部を示す。
部を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 生体に装着された複数電極のうち基準になる
複数電極の平均誘導電圧に対する複数電極の誘導
電圧が、それぞれ同相信号を除去されて生体信号
として出力される生体信号増幅回路において、 複数電極にそれぞれ差動増幅器の一方の入力端
子が接続し、 これらの差動増幅器のうち基準になる複数電極
に一方の入力端子が接続した基準用差動増幅器の
出力平均値を電圧増幅する増幅器を設け、 前記基準用差動増幅器及び残りの前記差動増幅
器のそれぞれその他方の入力端子には、前記増幅
器の出力がそれぞれ供給されることを特徴とする
生体信号増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56011061A JPS57125737A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Amplifier circuit of live body signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56011061A JPS57125737A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Amplifier circuit of live body signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57125737A JPS57125737A (en) | 1982-08-05 |
| JPH029809B2 true JPH029809B2 (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=11767485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56011061A Granted JPS57125737A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Amplifier circuit of live body signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57125737A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2429954B2 (de) * | 1974-06-21 | 1980-03-20 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schaltungsanordnung zur Verarbeitung physiologischer Meßsignale |
| JPS5339684A (en) * | 1976-09-21 | 1978-04-11 | Hewlett Packard Yokogawa | Device for picking living body signal |
| JPS5426161A (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Electric razor |
| JPS5849046B2 (ja) * | 1979-03-27 | 1983-11-01 | 三菱電機株式会社 | 波形整形回路 |
-
1981
- 1981-01-28 JP JP56011061A patent/JPS57125737A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57125737A (en) | 1982-08-05 |
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