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DE2362039B2 - Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen aus einem physiologischen elektrischen Meßsignal - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen aus einem physiologischen elektrischen Meßsignal

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DE2362039B2
DE2362039B2 DE2362039A DE2362039A DE2362039B2 DE 2362039 B2 DE2362039 B2 DE 2362039B2 DE 2362039 A DE2362039 A DE 2362039A DE 2362039 A DE2362039 A DE 2362039A DE 2362039 B2 DE2362039 B2 DE 2362039B2
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transistor
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Michael Ing.(Grad.) 8520 Erlangen Maas
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Siemens AG
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen auf einem physiologischen elektrischen Meßsignal, ζ. Β. EKG, wobei die Störsignale mit höherer Frequenz anfallen als die im Meßsignal enthaltenen Nutzsignale, unter Verwendung eines ersten Schwellendiskriminators zur Abtrennung der Nutzsignaie aus dem Meßsignal, sowie einer Signalabtasteinrichtung zur Erfassung von Signalüberschreitungen eines weiteren auf eine niedrigere Schwelle eingestellten Schwellendiskriminators, die häufiger auftreten als ein vorgegebener Grenzwert, und eines Steuergliedes zur Steuerung eines Einstellgliedes im Sinne der Abtrennung von Störsignalen am ersten Schweliendiskriminator.
Physiologischen elektrischen Meßsignalen sind häufig Störsignale überlagert, die kontinuierlich anfallen und insbesondere bei höheren Amplituden zu falschen Ergebnissen in der Signalverarbeitung führen können. Beispielsweise kann es bei der EKG-Verarbeitung öfters vorkommen, daß bei der Selektion der R-Zacken mittels Schwellendiskriminatoren besonders hohe Störamplituden die Schwelle überschreiten, so daß sie fälschlicherweise vom Diskriminator als echte R-Zakken gewertet werden. Eine typische Störspannung ist der bekannte Neztbrumm. Da die Störsignale, insbesondere der Netzbrumm, in etwa im gleichen Frequenzbereich wie auch die Nutzsignaie liegen können, ist eine Austastung aus dem Nutzsignal mittels herkömmlicher Filter entweder überhaupt nicht oder nur unzureichend möglich.
Durch die US-PS 37 37 790 ist nun bereits eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorbekannt, die es erlaubt, Störsignale aus einem Nutzsignal abzutrennen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Schaltungsanordnung ist jedoch, daß der für die Abtrennung der Nutzanteile des Meßsignals maßgebliche Schwellenwert in einem festen Verhältnis zu einem vorgewählten Schwellenwert steht, der seinerseits von der Amplitude des Störsignals abhängt. Ist also die Amplitude des Störsignals hoch, so muß auch der das Störsignal betreffende Schwellenwert hoch vorgewählt werden, was jedoch den Schwellenwert für den Nutzanteil zu hohen Werten verschiebt. Dies bedeutet aber, daß beim bekannten Gegenstand nur dann ein Nutzsignal vom aufgenommenen Meßsignal abgetrennt werden kann, wenn der Nutzanteil den Störanteil verhältnismäßig stark übersteigt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, unabhängig vom Nutzsignal-Störsignal- Verhältnis eine Abtrennung der Nutzsignale mit Sicherheit auch dann noch zu ermöglichen, wenn das Nutzsignal das Störsignal nur sehr wenig übersteigt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einstellglied Teil einer Bedämpfungseinrichtung für das Meßsignal ist, das durch das Steuerglied so lange in Richtung auf eine höhere Bedämpfung gesteuert wird.
bis die Häufigkeit der Signalüberschreitungen im weiteren Schwellendiskriminator den vorgegebenen Grenzwert erreicht
Geregelt wird jetzt also nicht mehr dadurch, daß bei unveränderbarem Meßsignalverlauf zwei voneinander s abhängige Schwellenwerte verschoben werden. Geändert wird vielmehr bei Konstanz der Schwellenwerte der Signalverlauf in dem Sinne, daß sowohl Nutz- als auch Störanteile gleichermaßen so lange bedämpft werden, bis die häufiger anfallenden Störanteile mit Erreichpn des Grenzwertes der Anfallhäufigkeit auf oder unter die zugehörige niedrigere Schwelle gedrückt sind Bei dieser Art von Bedämpfung liegen jedoch dann die weniger häufig anfallenden Nutzsignalanteile immer über dem niedrigeren Schwellenwert auch dann, wenn der Nutzsignal-Störsignal-Abstand sehr klein ist d. h. wenn die Nutzsignalanteile das Störsignal nur wenig überschreiten. Eine eindeutige Abtrennung dieser Nutzsignalanteile durch den ersten Schwellendiskriminator (dessen Schwellenwert nur geringfügig über dem zweiten Schwellenwert zu liegen braucht) unabhängig vom Nutzsignal-Störsignal-Verhältnis ist somit immer mit Sicherheit durch die Erfindung gewährleistet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. 2^
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Figur, die ein (exemplarisch auf die EKG-Verarbeitung abgestelltes) Ausführungsbeispiel im Prinzipschaltbild zeigt, näher erläutert.
In der Schaltungsanordnung nach der Figur werden Ji) die EKG-Signale an den Eingang E gelegt. Von dort werden sie über die Eingangskapazität 1 sowie über ein erstes Vorverarbeitungsglied 2, das in üblicher Weise einen Vorverstärker aufweist, separat einem zweiten und dritten Vorverarbeitungsglied 3 bzw. 4 zugeleitet. J5 Das zweite Vorverarbeitungsglied 3 umfaßt dabei einen üblichen aktiven Bandpaß mit den Eckfrequenzen von z. B. 4 Hz und 23 Hz. Dieser Bandpaß ist demnach sowohl für QRS-Komplexe als auch für P- und T-Wellen des EKG sowie für Flimmerwellen durchlässig. Das 4» dritte Vorverarbeitungsglied 4 hingegen enthält z. B. ein Differenzierglied mit nachgeschaltetem Zweiweggleichrichter, Amplitudendiskriminator sowie monostabiler Kippstufe. Fallen z. B. zusammen mit den EKG-Signalen Pacemakerimpulse an, so erkennt das Vorverar- 4r> beitungsglied 4 diese aufgrund deren größeren Anstiegssteilheit bei mit den höchsten zu erwartenden Amplitudenwerten des EKG-Signals (den R-Zacken) vergleichbaren Amplitudenwerten, worauf über die monostabile Kippstufe am Ausgang 5 ein Ausgangsim- w puls erzeugt wird. Dieser Ausgangsimpuls dient als Durchsteuerimpuls für einen am Eingang des Vorverarbeitungsgliedes 2 angeschalteten Feldeffekttransistors 7, der daraufhin zum Kurzschließen und damit zur Elimination des Pacemakerimpulses aus dem EKG in « den leitenden Zustand gesteuert wird. Gleichzeitig mit dem Durchsteuerimpuls für den Transistor 7 wird am Ausgang 6 des Gliedes 4 noch ein Impuls zur Betätigung einer später noch näher zu beschreibenden Schwellenregelstufe 8 erzeugt. bo
Die am Ausgang des Vorverarbeitungsgliedes 3 anfallenden frequenzbeschnittenen EKG-Signale werden nun über ein Hochpaßfilter 9, das eine Längskapazität 10 sowie einen nachgeschalteten, aus einem ohmschen Längswiderstand It sowie ohmschen Querwiderstand 12 mit parallel liegenden Feldeffekttransistor 13 bestehenden Spannungsteiler für die EKG-Signale aufweist, auf den nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 14' gegeben. Der invertierende Eingang dieses Verstärkers t4 ist dabei über den Widerstand 15 einerseits mit Masse verbunden und andererseits über den Widerstand Ϊ6 mit Verstärkerausgang gekoppelt Die Widerstünde sowie die Kapazität des Hochpaßfilters 9 sind insgesamt so dimensioniert daß bei durchgeschaltetem Transistor 13 die untere Grenzfrequenz des Filters 9 bei maximalem Teilerverhältnis des Spannungsteilers (maximale Durchlaßbedämpfung des Filters) einen Maximalwert von ca. 8 Hz und bei gesperrtem Transistor 13 bei minimalen Teilerverhältnis des Spannungsteilers (minimale Durchlaßbedämpfung des Filters) einen Minimalwert von ca. 4 Hz aufweist
Die am Ausgang des Operationsverstärkers 14 anfallenden Signale werden einerseits einem aus den Dioden 17 und ί8, einem Vorschaltwiderstand 19 sowie einem Verstärker 20 mit den Beschaltungswiderständen 21,22,23 gebildeten Doppelweggleichrichter zugeleitet sowie andererseits über einen Spannungsteiler 24, 25 auf einen Kondensator 26 gegeben. Der Verstärker 20 des Doppelweggleichrichters arbeitet bei positiven EKG-Signalen als nicht invertierender, bei negativen Signalen hingegen als invertierender Verstärker. Er bewirkt zudem über die an der Spannung + Uo anliegenden Widerstände 22, 23 eine Verschiebung der Nullinie der Verstärkerausgangssignale um einen konstanten Betrag in negativer Richtung. Der Betrag der Nullverschiebung ist dabei so gewählt daß im Normalfall die R-Zacken der EKG-Signale am Ausgang des Doppelweggleichrichters bei leitendem Transistor 13 des Hochpaßfilters 9 noch über der positiven Schwelle (z. B. + 1 Volt) eines ersten Schwellendiskriminators 27 sowie bei gesperrtem Transistor 13 auch noch über einer demgegenüber höheren Schwelle (z. B. + 4VoIt) eines zweiten Schwellendiskriminators 28 Hegen.
Der erste Schwellendiskriminator 27 besteht im wesentlichen aus einer monostabilen Kippstufe, die jeweils beim Überschreiten ihrer Eingangsschwelle durch die EKG-Signale einen Ausgangsimpuls erzeugt. Der zweite Schwellendiskriminator 28 besteht aus einer Diode 29, einem Spannungsteiler 30, 31 sowie der Basis-Emitter-Strecke eines Transistors 32 einschließlich des an diesem Transistor emitterseitig angeschalteten, an der Spannung + LO liegenden Spannungsteilers 33, 34 für die Emittervorspannung. Der Transistor 32 bildet außerdem zusammen mit einem weiteren Transistor 35 mit den Beschaltungswiderständen 36,37, 38 einen Regelspannungsverstärker. Dieser Regelspannungsverstärker erzeugt im Zusammenwirken mit dem bereits beschriebenen Kondensator 26 eine Steuerspannung (die zur besseren Signallinearisierung mit einem Teil der Ausgangsspannung des Verstärkers 14 beaufschlagt ist) am Feldeffekttransistor 13 des Hochpaßfilters 9, die den Transistor 13 in Abhängigkeit von den Signalamplituden am Eingang des Schwellendiskriminators 28 zu höheren oder zu niedrigeren Widerstandswerten steuert Die Abhängigkeit der Steuerung vom Eingangssignal des Schwellendiskriminators 28, das dem Ausgangssignal des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 entspricht, ergibt sich dabei wie folgt:
Liegt das EKG-Signal des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 unter der Schwelle des Schwellendiskriminators 28, so ist der Kondensator 26 über eine Ladevorrichtung — LO, 39 sowie 40 bis 43 (wobei das Element 39 einen Regelfeldeffekttransistor zur Arbeitspunktregelung des Feldeffekttransistors 13 im Hoch-
paßfilter 9 und die Elemente 41 bis 43 ohmsche Widerstände darstellen) auf einen negativen Spannungswert aufgeladen, der als Vorspannungssperrwert den Feldeffekttransistor 13 auf einem hohen Widerstandswert hält. Dieser Widerstandswert ist durch den Vorspannungssperrwert so gewählt, daß Flimmerwellen, die das Hochpaßfilter 9 passieren, am Ausgang des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 eine Amplitude aufweisen, die auf jeden Fall noch über der Schwelle des Schwellendiskriminators 27 liegt. Überschreitet hingegen das Ausgangssignal des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 die Schwelle des Schwellendiskriminators 28 (dieser Fall tritt mindestens jeweils mit dem Anfallen einer R-Zacke im EKG auf), so wird die Spannung des Spannungsteilers 33, 34 einschließlich der Schleusenspannungen des Transistors 32 sowie der Diode 29 überschritten. Der Transistor 32 wird leitend und steuert entsprechend den Transistor 35 des Regelspannungsverstärkers in den leitenden Zustand. Der Kondensator 26 wird daraufhin rasch über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 35 zu positiveren Werten entladen, wodurch ebenso rasch der Feldeffekttransistor 13 im Hochpaßfilter zu niedrigeren Widerstandswerten gesteuert wird. Durch die hierbei erfolgende Erhöhung der Durchlaßbedämpfung des Hochpaßfilters 9 werden nun die EKG-Signale am Ausgang des Doppelweggleichrichters sehr rasch so weit gedämpft, bis die R-Zacke den Schwellwert des Schwellendiskriminators 28 knapp unterläuft. Gleichzeitig mit der stärkeren Bedämpfung erfolgt eine Erhöhung der unteren Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 9 von ca. 4 Hz auf ca. 8 Hz.
Der Regelspannungsverstärker 32, 35 bis 38 steuert damit in Wirkverbindung mit dem Schwellcndiskriminator 28 sowie dem Kondensator 26 und über den Feldeffekttransistor 13 im Hochpaßfilter 9 die Frequenzbreite und die Durchlaßbedämpfung des Filters 9 so, daß bei normalen EKG (auch bei stark schwankenden Amplituden) das gesamte EKG auf solche Werte gedämpft wird, daß die R-Zacken im wesentlichen auf Werte knapp unterhalb der Schwelle des Schwellendiskriminators 28 nivelliert werden. Durch die gleichzeitige Verschiebung der unteren Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 9 in Richtung auf für die R-Zacke signifikante Frequenzwerte wird zudem noch der Amplitudenabstand zwischen R-Zacke und P- bzw. T-WeIIe vergrößert. Am Schwellendiskriminator 27 fallen demnach im wesentlichen nur eindeutig selektierte R-Zackenamplituden an und können damit aufgrund des regelmäßigen Überschreitens der Schwelle des Schwellendiskriminators 27 an einem Anzeige- bzw. Registriergerät 44 als echte R-Zacken registriert werden. Fallen hingegen am Ausgang des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 Flimmerwellen an, so wird deren Amplitude im Normalfall dauernd unter der Schwelle des Schwellendiskriminators 28 liegen (die Amplituden von Flimmerwellen betragen im Schnitt ein Drittel der R-Zackenamplitude im normalen EKG). Der Kondensator 26 wird demnach aufgrund des gesperrten Transistors 35 auf dem Vorspannungswert des Feldeffekttransistors 13 (Sperrspannungswert) gehalten. Der hohe Widerstandswert des Feldeffekttransistors 13 bewirkt, daß einerseits der Durchlaßbedämpfungswert des Hochpaßfilters 9 auf seinen Minimalwert abgesenkt und gleichzeitig die untere Grenzfrequenz auch auf für Flimmerwellen signifikante Frequenzwerte (Absenkung der Grenzfrequenz bis auf 4 Hz) erweitert wird. Die Rimmerwellen können daher praktisch ungedämpft das Hochpaßfilter 9 passieren. Entsprechend liegen damit auch die ungedämpften Amplituden der Flimmerwellen am Ausgang des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 noch oberhalb der Schwelle des Schwellendiskriminators 27. Da die Flimmerwellen jetzt die Schwelle des Schwellendiskriminators 27 verhältnismäßig häufig überschreiten, der Anfall der Wellen jedoch im Gegensatz zu normalen QRS-Komplexen im EKG weitgehend diskontinuierlich ist, wird aufgrund des Kriteriums Anfallhäufigkeit bei gleichzeitiger Anfalldiskontinuität nunmehr das Vorliegen von Flimmerwellen eindeutig, z. B. durch das Registriergerät 45, erkannt und entsprechend daraufhin ein akustischer oder sonstiger Alarm (z. B. am Lautsprecher 46) ausgelöst.
Neben den beiden Schwellendiskriminatoren 27 und 28 ist am Ausgang des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 auch noch ein dritter Schwellendiskriminator 47 mit dem Transistor 48, dem Basiswiderstand 49 und der Emitter-Zenerdiode 50 angeschaltet. Dieser Schwellendiskriminator 47 weist eine gegenüber den Schwellen der Diskriminatoren 27 und 28 sehr viel niedrigere, im negativen Bereich (z. B. bei —3 Volt) liegende Signalschwelle auf. Dem Schwellendiskriminator 47 ist ausgangsseitig über den Widerstand 51 ein Spannungsvervielfacher (Diodenpumpe) mit den Dioden 52 bis 55, den Kapazitäten 56 bis 59 sowie dem Lastwiderstand 60 nachgeschaltet. Der Ausgang dieses Spannungsvervielfacher wiederum ist über die Zenerdiode 61 sowie die Halbleiterdiode 62 unmittelbar an der Quelle des bereits vorher erwähnten, als Arbeitspunktregeltransistor für den Feldeffekttransistor 13 des Hochpaßfilters 9 dienenden Feldeffekttransistors 39 angekoppelt.
Der Schwellendiskriminator 47 dient zusammen mit dem Spannungsvervielfacher 52 bis 60 als Regelspannungsverstärker zur Austastung von den EKG-Signalen dauernd überlagerten höherfrequenten Störspannungen
(z. B. Netzbrumm). Die Störaustastung funktioniert dabei wie folgt:
Tritt im EKG-Signal am Ausgang des Doppelweggleichrichters 17 bis 23 eine derartige Störspannung (z. B. Netzbrumm) auf, so wird die Amplitude dieser Störspannung die Schwelle des Schwellendiskriminators 47 ungleich häufiger überschreiten als z. B. die R-Zacke des normalen EKG. Dementsprechend wird also innerhalb kurzer Zeit der Transistor 48 mehrfach vom leitenden in den sperrenden Zustand bzw. umgekehrt gesteuert Mit jedem neuen Schaltvorgang des Transistors 48 tritt am Widerstand 51 ein Spannungshub auf, der auf den Spannungsvervielfacher in diesem Sinne wirkt, daß nach einigen Umschalttakten am Lastwiderstand 60 des Spannungsvervielfacher eine relativ hohe Spannung auftritt. Sobald diese Spannung die Zenerspannung der Zenerdiode 61 sowie die Schleusenspannung der Diode 62 übersteigt, wirkt sie über den Regeltransistor 39 auf den Feldeffekttransistor 13 in dem Sinne, daß dieser Transistor 13 so weit auf positivere Vorspannungswerte und damit zu niedrigeren Widerstandswerten gesteuert wird, bis die Amplitude der Störspannung unter die Schwelle des Schwellendiskriminator 47 gesteuert wird. Durch den Schwellendiskriminator 47 mit nachgeschältetem Spannungsvervielfacher 52 bis 60 sowie den Arbeitspunkteinstelltransistor 39 für den Feldeffekttransistor 13 im Hochpaßfilter 9 wird somit das gesamte EKG-Sigrial von vornherein so kleingehalten (Anfangsbedämpfung), daß eine höherfrequente Störspannung der genannten An (z. B. Netzbrumm) vom Schwellendiskriminator 27 nicht als Ereignis gewertet wird, wenn sie kontinuierlich
auftritt.
Die eingangs bereits erwähnte Schwellenregelstufe 8 besteht aus einem Transistor 63, einer Diode 64, den Widerständen 65 bis 68 sowie einer Eingangskapazität 69. Tritt aufgrund eines vom Vorvcrarbcilungsglicd 4 erkannten Pacemakerimpulscs im EKG-Signal ein (negativer) Spannungsimpuls am Ausgang 6 dieses Gliedes 4 auf, so wird der Kondensator 69 der Schwellenregelstufe über die Diode 64 auf einen negativen Wert umgeladen. Nach diesem Impuls entlad sich der Kondensator 69 über die Basis-Emitlerstrecke des Transistors 63. Der Transistor 63 wird hierdurch für eine gewisse Zeit, vorzugsweise für 250 Millisekunden, in den leitenden Zustand gesteuert. Dies bewirkt, daß für dieselbe Zeitdauer, d. h. für ebenfalls 250 Millisekunden, über die nunmehr als Spannungsteiler arbeitenden Widerstände 68 und 30 die Ansprechschwelle des Schwellendiskriminators 28 zu höheren Werten, vorzugsweise auf den doppelten Normal wert (von +4 Volt auf z.B. +8VoIt) verschoben wird. Diese kurzzeitige Schwellenanhebung jeweils nach Auftreten eines Pacemakerimpulses hat den Vorteil, daß unmittelbar nach den Pacemakerimpulsen auftretende Herzaktionsspannungen mit einer Amplitude, die eigentlich größer ist als die Amplitude bei einer Eigenerregung, kurzzeitig erheblich entdämpft werden. Die Gefahr, daß eigenerregte Herzaktionen, die einer von Pacemakerimpulsen bewirkten Herzaktion nachfolgen, wegen langanhaltener starker Bedämpfung bei niedriger Schwelle des Schwellendiskriminators 28 (bei +4VoIt) verlorengehen, ist damit nicht mehr gegeben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen aus einem physiologischen elektrischen Meßsignal, z.B. EKG, wobei die Störsignale mit höherer Frequenz anfallen als die im Meßsignal enthaltenden Nutzsignale, unter Verwendung eines ersten Schwellendiskriminators zur Abtrennung der Nutzsignale aus dem Meßsignal, sowie einer Signalabtasteinrichtung zur Erfassung von Signal-Überschreitungen eines weiteren auf eine niedrigere Schwelle eingestellten Schwellendiskriminators, die häufiger auftreten als ein vorgegebener Grenzwert, und eines Steuergliedes zur Steuerung eines Einstellgliedes im Sinne der Abtrennung von Störsignalen am ersten Schweliendiskriminator, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (1,3) Teil einer Bedämpfungseinrichtung (9) für das Meßsignal ist, das durch das Steuerglied (39) so lange in Richtung auf eine höhere Bedämpfung gesteuert wird, bis die Häufigkeit der Signalüberschreitungen im weiteren Schweliendiskriminator (47) den vorgegebenen Grenzwert erreicht
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schwellendiskriminator(47) auf einen Schwellenwert eingestellt ist, der im Bereich der zu erwartenden höchsten Amplitude der Störsignale liegt, und daß die Signalabtasteinrichtung einen Frequenz-Spannungswandler (52 bis 60) enthält, der ein der Frequenz der Schwellenwert- το Überschreitungen am weiteren Schweliendiskriminator (47) entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, welches das Steuersignal für das Steuerglied (39) zur Steuerung des Einstellgliedes (13) der Bedämpfungseinrichtung (9) ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedämpfungseinrichtung (9) einen Spannungsteiler mit Feldeffekttransistor (13) zur Einstellung erwünschter Dämpfungsgrade durch gesteuerte Transistorwiderstandsänderung umfaßt und daß dem Feldeffekttransistor (13) ein Regeltransistor (39) zugeordnet ist, der als Steuerglied bei steigender Ausgangsspannung der Signalabtasteinrichtung den Feldeffekttransistor (13) zu den Bedämpfungsgrad erhöhenden Widerstandswerten steuert.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schwellendiskriminator (47) einen Schwellentransistor (48) umfaßt, der jeweils in den leitenden Zustand gesteuert wird, wenn die Transistoreingangsspannung die Schleusenspannung des Transistors (48) einschließlich der Zenerspannung einer im Emitterkreis des Transistors liegenden Zenerdiode (50) überschreitet. 5r>
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwellentransistor (48) über einen Kollektorwiderstand (51) ein aus Serienkapazitäten (57 bis 59) sowie Paralieldioden (52 bis 55) bestehender Spannungsvervielfacher (Diodenpumpe) als Frequenz-Spannungswandler nachgeschaltet ist, der an einem Ausgangswiderstand (60) eine mit dem Schalttakt des Schwellentransistors (48) ansteigende Spannung erzeugt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Spannungsvervielfachers über eine Diodenschaltung (61,62), vorzugsweise Zenerdiode mit gegenpoliger normaler Halbleiterdiode, an der Quelle eines als Regeltransistors dienenden Feldeffekttransistors (39) angeschaltet ist und daß der Regeleffekttransistor den Feldeffekttransistor (13) der Dämpfungseinrichtung (9) zu. höheren Widerstandswerten steuert so lange, wie das Ausgängssignal des Spannungsvervielfachers die Schleusenspannung der Diodenschaltung überschreitet
DE2362039A 1973-12-13 1973-12-13 Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen aus einem physiologischen elektrischen Meßsignal Expired DE2362039C3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2362039A DE2362039C3 (de) 1973-12-13 1973-12-13 Schaltungsanordnung zur Abtrennung von Störsignalen aus einem physiologischen elektrischen Meßsignal
SE7414513A SE400467B (sv) 1973-12-13 1974-11-19 Anordning for avkenning och bearbetning av elektriska signaler, serskilt fysiologiska metsignaler
US05/530,355 US3950694A (en) 1973-12-13 1974-12-06 Installation for the detection and processing of electrical signals
IT30348/74A IT1026914B (it) 1973-12-13 1974-12-10 Dispositivo per pilevare ed ela borare segnali elettrici
FR7440468A FR2254791B1 (de) 1973-12-13 1974-12-10
DK645974A DK141006C (da) 1973-12-13 1974-12-12 Kobling til fraskillelse af forstyrrelsessignaler fra et fysiologisk elektrisk maalesignal

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DE2362039A1 DE2362039A1 (de) 1975-06-19
DE2362039B2 true DE2362039B2 (de) 1979-04-12
DE2362039C3 DE2362039C3 (de) 1979-11-29

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4229735A (en) * 1978-01-23 1980-10-21 The B. F. Goodrich Company Rip detector signal detection circuit
DE2805681C2 (de) * 1978-02-10 1979-11-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen in einem Nutzsignal
WO1980000006A1 (en) * 1978-06-02 1980-01-10 J Anderson Diagnostic apparatus
US4349883A (en) * 1980-03-03 1982-09-14 The B. F. Goodrich Company Signal detector circuit with gain control method
DE4106856A1 (de) * 1991-03-04 1992-09-10 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zum herausfiltern von grundlinienschwankungen aus einem elektrokardiogramm

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3387222A (en) * 1965-07-01 1968-06-04 Ibm Adaptive threshold signal detector with noise suppression
US3517212A (en) * 1966-12-22 1970-06-23 Foxboro Co Electrical circuit having pulse output with duration proportional to input signal
US3554188A (en) * 1969-02-27 1971-01-12 Zenith Radio Corp Heartbeat frequency monitor
US3804979A (en) * 1969-10-31 1974-04-16 W Knowles Detection devices for image analysis systems
US3721230A (en) * 1970-11-23 1973-03-20 Overton M Iii High-gain monitor to determine electro-cerebral silence

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Publication number Publication date
DE2362039A1 (de) 1975-06-19
DK141006C (da) 1980-06-09
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SE7414513L (de) 1975-06-16
US3950694A (en) 1976-04-13
FR2254791A1 (de) 1975-07-11
SE400467B (sv) 1978-04-03
DK141006B (da) 1979-12-24
DE2362039C3 (de) 1979-11-29
IT1026914B (it) 1978-10-20
FR2254791B1 (de) 1976-12-31

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