- •Оглавление
- •Глава 1. Усилители биопотенциалов 8
- •Глава2 Функциональные устройства на операционных усилителях для медицинских изделий 74
- •Предисловие
- •Список принятых сокращений и обозначений
- •Введение
- •Глава 1. Усилители биопотенциалов
- •Контакт усилителя биопотенциалов с кожей через электроды
- •1.2. Входные цепи усилителей биопотенциалов.
- •1.3. Операционные усилители в цепях регистрации биопотенциалов.
- •1.4. Применение инвертирующих и неинвертирующих усилителей в медицинском приборостроении
- •1.5. Схемы подавления синфазных помех с помощью дифференциальных и инструментальных усилителей
- •1.6. Подключение усилителей биопотенциалов к микроэлектродам
- •1.7. Усилители с гальванической развязкой
- •Тренировочные задания
- •Тестовые задания
- •Глава2 Функциональные устройства на операционных усилителях для медицинских изделий
- •2.1. Линейные узлы математической обработки биологических сигналов
- •2.1.1. Схемы масштабирования и аналоговые сумматоры
- •2.1.2. Усилители переменного тока
- •2.1.3. Схемы интегрирования
- •2.1.4. Схемы дифференцирования
- •2.2. Активные электрические фильтры
- •2.2.1. Классификация и основные характеристики фильтров
- •2.2.2. Типовые схемы активных фильтров
- •2.2.3. Методы расчета фильтров на основе анализа передаточных функций
- •2.2.4. Подавление помех активными фильтрами
- •2.3. Линейные преобразователи сигналов
- •2.4. Нелинейные преобразователи аналоговых сигналов
- •2.4.1. Сравнивающие устройства (компараторы)
- •2.4.2. Логарифмирующие и экспоненциальные преобразователи
- •2.4.3. Выпрямители
- •2.4.4. Множительно-делительные устройства
- •2.4.5. Использование диодных структур для реализации типовых и произвольных нелинейных зависимостей
- •2.5. Элементы аналоговой памяти
- •2.5.1. Устройства выборки-хранения
- •2.5.2. Амплитудные (пиковые) детекторы
- •Тренировочные задания
- •Тестовые задания
- •Глава 3 Генераторы сигналов
- •3.1. Генераторы синусоидальных (гармонических) сигналов
- •3.2. Аналоговые генераторы прямоугольных импульсов
- •3.3. Интегральные таймеры и генераторы на их основе
- •3.4. Генераторы линейно-изменяющегося напряжения
- •3.5. Функциональные генераторы
- •3.6. Модуляторы
- •3.7. Фазочувствительные детекторы
- •Тренировочные задания
- •Рубежный тест к главе 3
- •Глава 4 Вторичные источники электропитания
- •4.1. Основные структурные схемы
- •4.2 Основные схемы выпрямителей
- •4.3 Сглаживающие фильтры
- •4.4 Линейные стабилизаторы напряжения
- •4.5. Схемотехника импульсных стабилизаторов напряжения
- •4.6. Инверторные схемы
- •Тренировочные задания
- •Тестовые задания
- •Глава 5 Аналоговые коммутаторы
- •5.1. Коммутаторы на полевых транзисторах
- •5.2. Аналоговые мультиплексоры и матричные коммутаторы
- •5.3. Характеристики и эксплуатационные параметры аналоговых коммутаторов
- •Тренировочные задания
- •Рубежный тест к главе 5
- •Глава 6 Устройства непрерывно-дискретного преобразования сигналов
- •6.1. Цифроаналоговые преобразователи
- •6.1.1. Схемотехника параллельных цап
- •6.1.2. Последовательные цап
- •6.1.3. Параметры цап
- •6.2. Аналогово-цифровые преобразователи
- •6.2.1. Процедура аналогово-цифрового преобразования и основные параметры ацп
- •6.2.2. Схемотехника ацп
- •6.2.3. Особенности реализации и использования сигма-дельта ацп
- •6.2.4. Технические характеристики и применение ацп
- •Тренировочные задания
- •Тестовые задания
- •Глава 7. Приборы с зарядовой связью.
- •7.1. Устройство пзс.
- •7.2. Принцип организации пзс-матриц.
- •7.3. Параметры и характеристики пзс.
- •Тренировочные задания.
- •Тестовые задания
- •Глава 8 Интерфейсы для подключения узлов медицинской техники к микропроцессорам, микроконтроллерам и пэвм
- •8.1. Интерфейсы магистралей пэвм
- •8.1.1. Организация системной магистрали типа isa
- •8.1.2. Организация обмена по шине isa
- •8.1.3. Обмен с внешними устройствами по шине pci
- •8.1.4. Взаимодействие медицинского оборудования с пэвм через последовательный порт типа rs232
- •8.1.5. Подключение оборудования к пэвм через интерфейс usb.
- •8.2. Интерфейсы ацп
- •8.3. Цифровые интерфейсы узлов медицинской техники
- •Тренировочные задания
- •Тестовые задания
- •Глава 9. Компьютерные технологии расчета и проектирования узлов медицинской техники.
- •9.1. Особенности технологического процесса проектирования средств медицинской техники с использованием сапр
- •9.2. Основные объекты медицинских изделий, проектируемых с помощью сапр.
- •9.3. Автоматизация проектирования печатных плат и биомедицинских лабораторий на их основе.
- •Заключение.
- •Библиографический список.
- •Итоговый тест
Тренировочные задания
Нарисуйте схему генератора гармоничных колебаний на операционном усилителе с мостом Вина и запишите формулу расчета частоты его автоколебаний
С какой целью в генераторах гармонических колебаний используют нелинейные элементы? Нарисуйте вариант схемы генератора с нелинейными элементами.
Нарисуйте схему генератора прямоугольных импульсов на операционном усилителе и расскажите принципы ее работы. Для чего используют разделение цепей перезаряда емкостей в мультивибраторах?
Нарисуйте схему интегрального таймера типа КР1006ВИ1, расскажите о принципах ее работы и приведите пример ее практического использования.
За счет чего возникает погрешность в работе генераторов пилообразного напряжения? Запишите основные формулы расчета этих погрешностей.
Дайте определение функционольного генератора и приведите пример его функциональной схемы.
Дайте определение модуляции и приведите пример построения модуляторов аналогового и дискретного токов.
Дайте определение фазочувствительного детектора и нарисуйте вариант его принципиальной электрической схемы.
Рубежный тест к главе 3
1.
Генератор гармонических колебаний,
описываемый характеристическим
уравнением типа a2p2+a1p+a0
работает на частоте определяемой
выражением
.
2. Схема генератора гармонических колебаний на операционном усилителе с лестничной потенциально-токовой частотно-задающей RC-цепью содержит операционный усилитель, два диода, три сопротивления и _____ конденсатора (укажите количество конденсаторов частотно – задающей цепи)
3. В схеме мультивибратора на операционном усилителе отрицательная обратная связь
а) стабилизирует амплитуду колебаний;
б) задает амплитуду колебаний;
в) обеспечивает режим автоколебаний
г) задает время перехода из одного состояния в другое;
д) определяет нелинейность режима работы операционного усилителя.
4. В типовой схеме реализации мультивибраторов, формирующих импульсы с различной скважностью используют операционный усилитель, четыре сопротивления, конденсатор и два _________ (допишите название недостающих элементов)
5. Интегральный таймер типа КР1006ВИ1 содержит три резистора, два операционных усилителя, три транзистора и ________ (Допишите название недостающего элемента).
6. Для повышения линейности работы генератора пилообразного напряжения в цепь заряда кондиционера включают
а) пассивные нелинейные элементы
б) корректирующие R-L-C –цепи
в) источник стабильного тока
г) источник стабильного напряжения
д) аттенюатор
7. Блок-схема функционального генератора прямоугольных, треугольных и синусоидальных сигналов включает в себя тригер Шмидта, формирователь синусоидальных сигналов и ________ (допишите название недостающего блока).
8. Глубина модуляции определяется по отношению максимальной величины модулирующего сигнала к
а) минимальному значению модулируемого сигнала
б) среднему значению модулируемого сигнала
в) максимальному значению моделирующего сигнала
г) среднему значению модулирующего сигнала
9. Структурная схема простейшего цифрового модулятора содержит триггер, схему И, делитель частоты и ______ ______ ______ (допишите название недостающего узла).
10. Простейшая схема широтно-импульсного модулятора содержит генератор линейно измеряющегося напряжения и ________ (допишите название недостающего блока)
11. При двусторонней широтно-импульсной модуляции в качестве генератора используют
а) генератор постоянного напряжения
б) генератор постоянного тока
в) генератор треугольных импульсов
г) генератор пилообразных импульсов
д) генератор прямоугольных импульсов
12. Фазочувствительный генератор это устройство в котором
а) выходное напряжение отстает по фазе от входного напряжения
б) фаза вращения от нуля до 3600
в) максимальное выходное напряжение пропорционально сдвигу фаз между входными и управляющим сигналом
г) среднее значение выходного напряжения пропорционально сдвигу фаз между опорным и исследуемым сигналом
д) входное двухполярное напряжение превращается в сигнал одной полярности в зависимости от фазовых характеристик входного сигнала
