Гоу впо «смоленская государтвенная медицинская академия росздрава»

Кафедра медицинской и биологической физики

Тема: Медицинская электроника

Лабораторная работа 5э

Изучение работы электрического фильтра

Студент:_________________________

Группа: _________________________

Преподаватель:___________________

Дата:____________________________

Смоленск

7. 2 Цели работы

Студент должен научиться определять метрологические характеристики полосового фильтра: полосу прозрачности, полосу непрозрачности на уровнях затухания 3дБ, 6дБ, 30дБ.

Уметь сделать вывод о возможности его применения при анализе биосигналов. Изучить частотные системы обработки сигналов, их классификацию (основные представители).

Изучить устройство, принцип действия, метрологические характеристики полосовых фильтров, их преимущества и недостатки.

Основные понятия

Классификация систем обработки (СО). Примеры различных типов фильтров. Основные требования к СО медицинского назначения. Устройство, принцип действия, метрологические характеристики полосовых фильтров, их преимущества и недостатки.

_{Приборы и принадлежности}

_{Звуковой генератор Г3-33, электрический фильтр, ламповый вольтметр В3-38 или В3-2а, набор соединительных проводников.}

_{Рис.1. Лабораторная установка}

3. Краткое теоретическое введение

_{Электрический фильтр - это четырёхполюсник, который хорошо пропускает напряжения одних частот и плохо других частот.}

_{Различают фильтры: активные (содержат внутри источник энер­гии) и пассивные (не содержат внутри источника тока, работают на энергии сигнала).}

Метрологические характеристики фильтров

_{1. Полоса прозрачности - тот диапазон частот, которые про­пускаются фильтром без ослабления или с незначительным ослабле­нием (ПП).}

_{2. Полоса непрозрачности - диапазон частот, которые значи­тельно ослабляются фильтром (ПН).}

_{3. Частоты среза фильтра - те частоты, которые разграничива­ют полосы прозрачности и непрозрачности.}

Классификация фильтров

_{Частотная характеристика фильтров - это график зависимости величины затухания (ослабления), вносимого фильтром, от частоты пропускаемого сигнала. По расположению по­лосы прозрачности на частотной характеристике различают четыре группы фильтров.}

_{1. Фильтр нижних частот}

_В,db

ПП

ПП - [0, _в].

_,Гц

ПН

_в

_{2. Фильтр верхних частот}

_В,db

ПН

ПП

_{ПП - [н, +].}

_н

_,Гц

3. _{Полосовой фильтр}

_В,db

ПН

ПП - _{[н, в].}

ПП

ПН

_{н в}

_,Гц

4. _{Режекторный фильтр (заградительный)}

_В,db

_{ПН - [н, в].}

ПП

ПН

ПП

_{н в}

_,Гц

_{Рис. 2. Принципиальная схема полосового пассивного электрического фильтра}

_{Блок стабилизации напряжения UВх позволяет поддерживать стабильной амплитуду входного напряжения фильтра при изменении частоты входного сигнала (ν) при снятии амплитудно-частотной характеристики.}

U_max

_Uвых

0,7U_max

_{3 дБ}

0,5U_max

_{6 дБ}

_{30 дБ}

0,03U_max

_{, Гц}

_{н в}

_{Рис.3. Амплитудно-частотная характеристика полосового электрического фильтра}

_{Полоса прозрачности на разных уровнях затухания определяется следующим образом:}

_{I уровень затухания 3дб - 0,7* Uмах}

_{II уровень затухания 6дб - 0,5* Uмах}

_{Ш уровень затухания 30дб - 0,03 * Uмах}