48

Аннотация

Данная выпускная бакалаврская работа посвящена модернизации существующего лабораторного стенда для исследования кардиоусилителя. Осуществлены схемотехническое усовершенствование и расчет схемы стенда, получены осциллограммы в контрольных точках.

Оглавление

Аннотация 1

Список сокращений 3

Введение 4

1. Принципы электрокардиографии 5

1.1. Общие сведения. 5

1.2. Нормальная ЭКГ в 12 общепринятых отведениях. 6

1.2.1. Стандартные отведения 6

1.2.2. Усиленные отведения 9

1.3. Особенности снятия биопотенциалов с поверхности тела человека. 11

2. Электрический расчет 12

2.1. Измерительный усилитель 13

2.1.1. Назначение и состав измерительного усилителя 13

2.1.2. Входной каскад измерительного усилителя 15

2.1.3. Дифференциальный усилитель 16

2.1.4. Синфазные помехи 17

2.1.5. Фильтр высоких частот в измерительном усилителе 20

2.2. Защита измерительного усилителя от статических разрядов и импульса дефибриллятора 23

2.3. Измерительный усилитель в одном корпусе 24

2.4. Преобразующее устройство 26

2.4.1 Буферный каскад 27

2.4.2 Классический дифференциальный усилитель 28

2.4.3 Схема с инвертированием по выбору 29

2.4.4 Делители напряжения в схеме ПУ 30

2.5. Выбор элементной базы 30

3. Экспериментальная часть 32

3.1 Исследование работы в дифференциальном режиме 35

3.2. Исследование работы в синфазном режиме 39

3.3. Исследование работы с добавлением постоянной составляющей 43

Заключение 48

Приложение 1 49

Приложение 2 51

Приложение 3 53

Библиографический список 56

Список сокращений

ЭКГ – электрокардиография;

АВ узел – атриовентрикулярный узел;

ПУ – преобразующее устройство;

КУ – кардиоусилитель;

ДУ – дифференциальный усилитель;

КОСС – коэффициент ослабления синфазного сигнала;

АЦП – аналого-цифровой преобразователь;

ОУ – операционный усилитель;

УБП – усилитель биопотенциалов.

Введение

Современные достижения физики, микроэлектроники и вычислительной техники играют большую роль в методах исследования и построения медицинской аппаратуры для диагностики и терапии. Развитие научного и медицинского приборостроения позволяет значительно расширить возможности врачей путем измерения физических полей и излучений человеческого организма.

Среди большого числа разных приборов получения диагностической информации значительную часть занимают приборы, которые используют биоэлектрические сигналы. Эти сигналы имеют маленькую величину и обычно сопровождаются наведенными шумами. Для управления приборами обработки информации эти сигналы необходимо усилить до значения нескольких вольт.

Усилители биоэлектрических сигналов применяются при исследовании биоэлектрической активности с последующим графическим отображением исследуемых колебаний или регистрацией их на магнитных носителях с целью последующей обработки и анализа накопленной информации.

На кафедре основ радиотехники МЭИ в лаборатории медицинской техники был создан лабораторный стенд кардиоусилителя. Данная область функциональной диагностики была выбрана, поскольку является весьма ценным и к тому же не очень дорогим способом исследования электрической деятельности сердца.

В данной работе требуется рассмотреть принцип построения лабораторного стенда для исследования кардиоусилителя.

Лабораторная установка должна представлять собой наглядный макет, на который подается синусоидальный сигнал с возможностью имитации на него различных внешних факторов и изучать его в разных контрольных точках схемы.

Измерение электрических величин может осуществляется с помощью осциллографа. Предлагается исследовать характеристики кардиоусилителя, построенного по схеме стандартного усилителя.

На данной установке планируется осуществлять ряд экспериментов:

- измерение синфазного и дифференциального коэффициента передачи сигнала каждого из каскадов (К₁, К₂) и общего коэффициента кардиоусилителя (К);

- измерение коэффициента ослабления синфазного сигнала (К_ОСС);

- изучение влияния постоянной составляющей на входной сигнал и на кардиоусилитель;

- сравнение стандартной схемы кардиоусилителя, построенного на операционных усилителях КР140УД1208, с интегральной микросхемой кардиоусилителя AD620AN.