- •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
Заключение.
В пособии изложены вопросы выбора электронных элементов и узлов, используемых при проектировании изделий медицинского назначения. Анализ тенденций, происходящих в современном медицинском приборостроении, позволяет сделать выводы о том, что происходит стремительный переход от дискретных электронных компонентов к интегральным схемам, являющиеся многофункциональными блоками, позволяющими в одном корпусе сосредоточить электронные схемы, решающие задачи сбора, обработки, а иногда и интеграции многоканальной медицинской информации. значительно возрастает роль микропроцессоров, микроконтроллеров с соответствующими средствами сопряжения со средствами медицинской техники.
Сам процесс проектирования различных элементов и узлов медицинской техники, как и всего медицинского изделия, осуществляют при активном использовании систем автоматизированного проектирования.
Рамки учебного пособия не позволяют рассмотреть всего арсенала электронных средств, привлекаемых к проектированию и использованию в изделиях медицинского назначения. Однако авторы надеются, что предоставленные материалы будут полезны как студентам, так и специалистам, использующим и проектирующим медицинскую электронную технику.
Библиографический список.
1. Аи.П. Сопряжение ПК с внешними устройствами/Пей Аи; пер. с англ. П.В. Меращука. 2-е изд., стер. М.: ДМК пресс; СПб Питер, 2004. 320 с.
2. Аксенов Е.В., Селиев С.В. Системы сбора и обработки электрофизиологической информации на основе сигма-дельта аналогово-цифрового преобразования/Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2001., №12, с. 47-55.
3. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. – М.: издательский дом «Додэка-ХХI», 2005. 528 с.
4. Гусев В.Г. Получение информации о параметрах и характеристиках организма и физические методы воздействия на него: Учебное пособие/В.Г. Гусев. – М.: Машиностроение, 2004. 597 с.
5. Гутников В.С. интегральная электроника в измерительных устройствах. – Л.: Энергоатомиздат., 1986. 304 с.
6. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Проектирование электронной медицинской аппаратуры для диагностики и лечебных воздействий: Монография/Курск. Гос. тех. Ун-т. – Курск, 1999. 537 с.
7. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Приборы и технические средства функциональной диагностики: Учебное пособие в 2 ч., ч.1/Курск. гос. техн. ун-т. – Курск, 2004. 230 с.
8. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Приборы и технические средства функциональной диагностики: Учебное пособие в 2 ч., ч.2/Курск. Гос. техн. Ун-т. – Курск, 2004. 252 с.
9. Кореневский Н.А. Приборы и технические средства для терапии [текст] учебное пособие в 2 ч., ч.1/Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А.; Курск. гос. техн. ун-т. – Курск, 2005. 120 с.
10. Кореневский Н.А. Приборы и технические средства для терапии [текст] учебное пособие: в2ч., ч.1/Н.А. Кореневский, Е.П. Попечителев, С.А. Филист; Курск. Гос. Техн. Ун-т. – Курск, 2005. -240с.
11. Медицинские приборы. Разработка и применение. Под ред. И.А. Камышко и Webster Y.G. – М.: Медицинская книга, 2004. – 720с.
12. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. М.: Доджа. – 1996. 288с.
13 Огуров П. Интерфейс USB. Практика использования и программирования. – Сп-б.: БХВ – Петербург, 2004. – 576 с.
14. Попечтелев Е.П., Кореневский Н.А. Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника. - М.: Высшая школа, 2002. – 470 с.
15. Попечтелев Е.П., Кореневский Н.А. Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника. Теория и проектирование: учеб. Пособие, в 3ч., ч. 3/Курск. Гос. Техн. ун-т. – С. Петербург, 2000. – 206.
16. Селищев Св. Автоматизированное проектирование биомедицинских электронных систем/ Биоемедицинские технологии и радиоэлектроника, 2001, №12, с. 5-17.
17. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. – М.: 1982. – 512 с.
18. Хоровиц Ц., Хилл У. Искусство схемотехники: В трех томах. Т.1 – М.: Мир, 1993. – 413 с.
