- •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
1 Нарисуйте структурные схемы источников питания без преобразования и с преобразованием частоты. Расскажите о достоинствах и недостатках каждой из этих схем.
2. Перечислите основные параметры выпрямителей и приведите соответствующие формулы их расчета.
3. Нарисуйте типовые схемы сглаживающих фильтров и расскажите об основных параметрах характеризующих их.
4. Нарисуйте базовую схему линейного стабилизатора напряжения на операционном усилителе и приведите основные аналитические соотношения для нее.
5. Нарисуйте структурную схему импульсного стабилизатора напряжения с накоплением энергии на дросселе и поясните принцип его работы.
6. Нарисуйте функциональную схему однотактного инвертора с управлением по дополнительной обратной связи по току дросселя и расскажите о принципе ее работы.
Тестовые задания
1. К недостаткам источника вторичного электропитания без преобразователя относят:
а) большое число электронных компонентов;
б) невозможность питания мощных потребителей электрической энергии;
в) большие габариты и вес трансформатора;
г) высокий коэффициент пульсации;
д) низкий коэффициент полезного действия.
2. Для схемы однополупериодного выпрямителя укажите соответствия
Параметры 1) UСР; 2) IСР; 3) ε; 4) UОБРmax; 5) Iд max. |
Формула расчета 1) 0.75Uвх; 2) Uвх/RН; 3) 0.45 Uвх; 4) UСР/RН; 5) 3,4; 6) πIср; 7) 1,57; 8) πUСР. |
3. Для мостовой схемы диодного выпрямителя укажите соответствие:
Параметры 1) UСР; 2) IСР; 3) ε; 4) UОБРmax; 5) Iд max. |
Формула расчета 1) 2Uвх; 2) 0,9Uвх; 3) 0.9 IСР; 4) 0,67; 5) 1,57; 6)
7) IВР/2; 8) π/2IСР; 9) UСР/RН. |
4. Коэффициент сглаживания фильтра -S определяется соотношением:
а) S=UСР/UВХ;
б) S=εВХ/UВХ;
в) S=εВХ/εВЫХ;
г) S=UВХ/UСР;
д) S=UСР/ εВЫХ.
5. Фильтры в источниках вторичного электропитания используются:
а) для стабилизации тока нагрузки;
б) для стабилизации напряжения нагрузки;
в) для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямителя;
г) для сглаживания пульсаций напряжения после трансформатора;
д) для выпрямления переменного тока.
6. В параметрических стабилизаторах стабилитрон работает в режиме электрического:
а) равновесия;
б) отпирания;
в) баланса;
г) пробоя;
д) разряда.
7. В базовой схеме линейного стабилизатора напряжения на операционном усилителе определяется выражением
Uвых=Uион(1+R1/[ ]).
8. Источник опорного напряжения компенсационного типа содержит операционный усилитель, три резистора и ________ (допишите название недостающего элемента).
9. Функциональная схема понижающего синхронного импульсного стабилизатора напряжения содержит устройство управления, два транзистора, дроссель, конденсатор и ________ (допишите название недостающего элемента).
10. В источниках вторичного электропитания инверторы используются для:
а) изменения знака входного напряжения;
б) преобразования переменного тока в постоянный;
в) выпрямления переменного тока;
г) преобразования постоянного тока в переменный;
д) сглаживания входного напряжения.
11. Функциональная схема однотактного инвертора с управлением по дополнительной обратной связи по току дросселя содержит контроллер, транзистор, резистор, трансформатор, дроссель и два _______ (допишите название недостающего элемента).
12. Функциональная схема двухтактного полумостового инвертора содержит трансформатор, два ключа и два _______ (допишите название недостающих элементов).
