一种多选择参考电极的eeg信号采集前端电路
阅读说明：本技术 一种多选择参考电极的eeg信号采集前端电路 (EEG signal acquisition front-end circuit of multi-selection reference electrode ) 是由 白帆 卢树强 王晓岸 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路,包括：第一通道参考电极、第二通道参考电极、第三通道参考电极、第四通道参考电极、公共参考电极、第一通道测量电极、第二通道测量电极、第三通道测量电极、第四通道测量电极；与所述第一通道参考电极、第二通道参考电极、第三通道参考电极、第四通道参考电极、公共参考电极相连的可编程控制开关；第一信号采集电路,第二信号采集电路,第三信号采集电路,第四信号采集电路。可见,该EEG信号采集前端电路实现保证各个通道间数据采样的独立性,不会受到其他通道干扰。(The application discloses EEG signal acquisition front-end circuit of many options reference electrode includes: the device comprises a first channel reference electrode, a second channel reference electrode, a third channel reference electrode, a fourth channel reference electrode, a common reference electrode, a first channel measuring electrode, a second channel measuring electrode, a third channel measuring electrode and a fourth channel measuring electrode; the programmable control switch is connected with the first channel reference electrode, the second channel reference electrode, the third channel reference electrode, the fourth channel reference electrode and the common reference electrode; the signal acquisition device comprises a first signal acquisition circuit, a second signal acquisition circuit, a third signal acquisition circuit and a fourth signal acquisition circuit. Therefore, the EEG signal acquisition front-end circuit can ensure the independence of data sampling among channels and cannot be interfered by other channels.)
技术领域
本申请涉及信号采集技术领域，特别是涉及一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路。
背景技术
现有的EEG信号采集系统，无论多少个通道都只配有一个公共参考电极。由此带来的问题是，公共参考电极会造成通道间的串扰。例如，一个8通道采集设备，公用一个参考电极，则会造成通道间的互相干扰，若只有第一通道工作，其他通道因接触不良而无法实际正常工作，其实其他通道也可能由于受到公共参考电极的干扰而产生相应的波形，该波形则导致无法判断，是由真实数据产生的波形还是由于串扰带来的波形。
因此如何保证各个通道间数据采样的独立性，不会受到其他通道干扰是亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路，实现保证各个通道间数据采样的独立性，不会受到其他通道干扰。
为解决上述技术问题，本申请提供一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路，包括：
第一通道参考电极、第二通道参考电极、第三通道参考电极、第四通道参考电极、公共参考电极、第一通道测量电极、第二通道测量电极、第三通道测量电极、第四通道测量电极；
与所述第一通道参考电极、第二通道参考电极、第三通道参考电极、第四通道参考电极、公共参考电极相连的可编程控制开关；
与所述可编程控制开关、第一通道测量电极相连的第一信号采集电路，与所述可编程控制开关、第二通道测量电极相连的第二信号采集电路，与所述可编程控制开关、第三通道测量电极相连的第三信号采集电路，与所述可编程控制开关、第四通道测量电极相连的第四信号采集电路。
优选的，所述可编程控制开关为四组二选一开关，具有八个输入端和四个输出端。
优选的，所述第一通道参考电极与可编程控制开关的第一输入端相连，第二通道参考电极与可编程控制开关的第三输入端相连，第三通道参考电极与可编程控制开关的第五输入端相连，第四通道参考电极与可编程控制开关的第七输入端相连。
优选的，所述公共参考电极与可编程控制开关的第二输入端、第四输入端、第六输入端、第八输入端相连。
优选的，所述可编程控制开关为ADG1634芯片。
优选的，所述EEG信号采集前端电路还包括：
4(N-1)个测量电极、4(N-1)个参考电极、4(N-1)个信号采集电路，N大于等于2，且N为正整数；
所述可编程控制开关为4N组二选一开关，具有个8N个输入端和4N个输出端；可编程控制开关的每组输入均有两个输入端，两个输入端分别接入公共参考电极和一个通道的参考电极；
所述EEG信号采集前端电路用于采集4N个通道的EEG信号数据。
本申请所提供的一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路，对于参考电极有两种方案选择：1.每个通道都配有单独的参考电极；2.该电路还配有一个公共参考电极。如此，可靠开关切换，用户根据需求选择使用单独参考电极还是公共参考电极，使用每个通道单独的参考电极，保证了各个通道间数据采集的独立性，不会收到其他通道干扰，保证了输出波形为该通道自己的波形。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的又一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路，以实现保证各个通道间数据采样的独立性，不会受到其他通道干扰。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路结构示意图，该EEG信号采集前端电路包括：
第一通道参考电极11、第二通道参考电极12、第三通道参考电极13、第四通道参考电极14、公共参考电极15、第一通道测量电极21、第二通道测量电极22、第三通道测量电极23、第四通道测量电极24；
与第一通道参考电极11、第二通道参考电极12、第三通道参考电极13、第四通道参考电极14、公共参考电极15相连的可编程控制开关16；
与可编程控制开关16、第一通道测量电极21相连的第一信号采集电路31，与可编程控制开关16、第二通道测量电极22相连的第二信号采集电路32，与可编程控制开关16、第三通道测量电极23相连的第三信号采集电路33，与可编程控制开关16、第四通道测量电极24相连的第四信号采集电路34。
该EEG信号采集前端电路包括有4个通道测量电极及参考电极，其中electrode P代表测量电极positive输入，即表示测量电极，electrode N代表参考电极negative输入，即表示参考电极。Channel 1表示第一通道，Channel 2表示第二通道，Channel 3表示第三通道，Channel 4表示第四通道。Electrode N(channel 1)表示第一通道参考电极，Electrode P(channel 1)表示第一通道测量电极，Electrode N(channel 2)表示第二通道参考电极，Electrode P(channel 2)表示第二通道测量电极，Electrode N(channel 3)表示第三通道参考电极，Electrode P(channel3)表示第三通道测量电极，Electrode N(channel4)表示第四通道参考电极，Electrode P(channel 4)表示第四通道测量电极。common reference表示公共参考电极。Mux(2:1)×4表示可编程控制开关，具体是四组二选一开关，简称MUX。
本申请中，对于参考电极有两种方案选择：1.每个通道都配有单独的参考电极；2.该电路还配有一个公共参考电极。如此，可靠开关切换，用户根据需求选择使用单独参考电极还是公共参考电极，使用每个通道单独的参考电极，保证了各个通道间数据采集的独立性，不会收到其他通道干扰，保证了输出波形为该通道自己的波形。
其中，可编程控制开关为四组二选一开关，具有八个输入端和四个输出端。第一通道参考电极与可编程控制开关的第一输入端相连，第二通道参考电极与可编程控制开关的第三输入端相连，第三通道参考电极与可编程控制开关的第五输入端相连，第四通道参考电极与可编程控制开关的第七输入端相连。公共参考电极与可编程控制开关的第二输入端、第四输入端、第六输入端、第八输入端相连。
详细的，可编程控制开关为ADG1634芯片。信号采集电路可包括仪表放大器，高通滤波器，低通滤波器等，为现有技术中常用的信号采集电路，可根据具体需求而定，该部分不为此次申请重点。参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路结构示意图，信号采集电路包括仪表放大器等，除了仪表放大器，信号采集电路中的其他元件在图中未显示，electrode P进入仪表放大器的正极，参考电极进入仪表放大器的负极，然后进行滤波，放大等EEG信号采集操作。
基于本申请，进一步的，EEG信号采集前端电路还包括：4(N-1)个测量电极、4(N-1)个参考电极、4(N-1)个信号采集电路，N大于等于2，且N为正整数；可编程控制开关为4N组二选一开关，具有个8N个输入端和4N个输出端；可编程控制开关的每组输入均有两个输入端，两个输入端分别接入公共参考电极和一个通道的参考电极；EEG信号采集前端电路用于采集4N个通道的EEG信号数据。该EEG信号采集前端电路能够进行8通道、16通道、32通道等更多通道的检测。
图1中展示为4通道，实际可根据需要，进行8，16，32等更多通道的检测。可采用如ADG1634芯片来作为可编程控制开关，来控制开关的切换，每组输入分别为一个通道的单独参考电极及公共参考电极，开关通过MCU编程切换，选择一个输出。例如：Channel 1的electrode N和common reference接入MUX其中一组的2选1开关，根据逻辑控制选择输出为Channel 1的electrode N或者common reference。该选择的电极与相应通道的测量电极一同进去仪表放大器，electrode P进入仪表放大器的正极，参考电极进入仪表放大器的负极。然后进行滤波，放大等EEG信号采集操作。
本申请为用户提供了两种选择方案：1.使用每个通道单独的参考电极，该方案保证了，各个通道间数据采集的独立性，不会收到其他通道干扰，保证了输出波形为该通道自己的波形。2.使用公用参考电极，在配备了实时阻抗测试的电路中，由于实时的阻抗测试，可以保证每个通道的信号采集质量，在所有通道都接触良好的情况下，输出波形受通道串扰的影响较小，则可以使用一个公共电极作为该电路的参考电极，该方案减少了电极佩戴的数量与结构设计的复杂性。
本申请可根据需求切换不同的参考电极，使用一个公共参考电极或者使用每个通道单独的参考电极，使信号采集更精准。
以上对本申请所提供的一种多选择参考电极的EEG信号采集前端电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
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