Title of Paper:面向生物阻抗测量的双通道反馈电流源设计

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Affiliation of Author(s):机电学院

Journal:仪器仪表学报

Key Words:生物阻抗测量;电压控制电流源;双通道反馈补偿;容性负载;电阻抗成像

Abstract:微电流激励的生物阻抗测量方法在生物医学中具有广泛应用前景,其中能够驱动生物负载的电压控制电流源是生物阻抗测量的前提条件。本文提出一种具有高带宽、高输出阻抗、能驱动较大容性负载的电流源电路拓扑结构。首先,根据系统的传递函数分析系统不稳定的原因并引入容性负载对系统的影响;接着,使用双通道反馈补偿的方法弥补了系统高频不稳定的缺陷,并在反馈通路使用简单的阻容网络实现容性负载的补偿;然后,仿真分析得出电流源在100 Hz～1.2 MHz的带宽范围内具有较好的恒流特性,在1 MHz的输出阻抗达到为160.756 kΩ,并且当负载的复阻抗越大时,系统稳定裕度越高。最后,使用该电流源激励生物组织进行实验验证,在不同的频率下对比传统增强型Howland和三运放电流源,结果表明在800 KHz以上,其它两种电流源无法成像时该电流源仍具有很好的成像效果,也验证了该电流源在测量生物组织时的实用性。

Note:期:2020年10期;页:204-212

ISSN No.:0254-3087

Translation or Not:no

Date of Publication:2020-10-15