Схемы электронных узлов Статьи по электронике Разработка компонентов ЭКГ ВР Лабораторные работы по электронике Рефераты, курсовые, дипломы Учебные материалы, методические указания Программы   Книги по электронике Основы электроники Бытовая электроника, ремонт Частотная фильтрация Автоматика, теория управления Аудиотехника, аудио электроника ЭКГ, медицина, биология Справочники по электронике и электронным компонентам Микроконтроллер Аналоговая обработка электрокардиосигнала Разработка блока первичной обработки экс (узел аналоговой обработки экс в расширенных частотном и динамическом диапазонах) На данном этапе НИР целью является создание устройства обеспечивающего съём ЭКС с пациента, его усиление, фильтрация, оцифровка и передача в ПК. Для ясности принимается, что съём ЭКС необходимо производить по первому отведению Эйнтховена. Цифровую часть, временно заменяет звуковая карта, имеющая возможность двухканальной записи аналогового сигнала (аудио–карта Realtec AC’97 Audio, с разрядностью 16 бит и с частотой дискретизации до 96000 Гц). Узел аналоговой обработки ЭКС предназначен для работы в составе устройства ЭКГ-ВР (рис. 1), включающего в себя узел аналого-цифрового преобразования (АЦП), узел управления и цифровой обработки сигнала, узел обеспечения связи с ПК (в зависимости от схемотехнических решений, функции двух последних узлов могут выполняться одним общим узлом). Узел аналоговой обработки обеспечивает предварительное усиление ЭКС, высокий входной импеданс, значительное подавление синфазных помех, формирование сигнала обратной связи для индифферентного электрода, необходимое частотно–избирательное усиление для максимально возможного использования разрешающей способности АЦП. Рис. 1. Устройство ЭКГ-ВР Поскольку узел аналоговой обработки ЭКС с одной стороны должен максимально усиливать высокочастотные составляющие ЭКС, с другой стороны усиливать низкочастотные составляющие ЭКС, имеющие амплитуду на порядок выше высокочастотных, при этом, обеспечивая прохождение R–зубца, как источника информации для синхронизации, видится обоснованным использование двухканальной схемы усиления (Рис. 2) Рис. 2. Узел аналоговой обработки ЭКС Входным каскадом узла аналоговой обработки ЭКС является маломощный инструментальный дифференциальный усилитель Х1 (AD620, Analog Devices), обеспечивающий высокий входной импеданс и значительное подавления синфазных помех за счёт своих характеристик (напряжение смещения до 50 мкВ, входной ток при отсутствии сигнала до 1 нА, дрейф напряжения смещения 0,6 мкВ на 1°С и др.), коэффициент усиления задаётся с помощью резисторов окружения (R2, R3, RG), для данной схемы он равен 8 (Рис. 3). Формирование сигнала обратной связи для индифферентного электрода обеспечивает операционный усилитель Х2 (К140УД12) и элементы R1, R4, C1 Рис. 3. Блоки предварительного усиления и формирования сигнала “активной земли” После выхода предварительного усилителя сигнал разделяется на два канала: канал обработки низкочастотных составляющих, служащий также для формирования сигналов синхронизации, и канал для обработки высокочастотных составляющих Рис. 4. Схема канала обработки низкочастотных составляющих Входное напряжение через конденсатор С1 (ФВЧ) поступает на полосовой усилитель Х1. Конденсаторы С2, С3 и С4 обеспечивают завал сигнала на верхних частотах. коэффициент усиления задается с помощью соотношения резисторов R2 к R4 и R5 к R6. Выходной сигнал усилителя Х1 поступает на вход режекторного фильтра с регулируемой добротностью, выполненного на усилителях Х2 и Х3. Частота режекции 50Герц выбирается с помощью цепочки R9 С9 и С10 R10. Глубина подавления помехи сетевой частоты 50 Герц устанавливается с помощью соотношения резисторов R8 и R11, добротность регулируется с помощью потенциометра R7. Выходной усилитель собран по инвертирующей схеме на основе Х4 величину коэффициента задаёт отношение резисторов R13 и R14 Рис. 5. АЧХ схемы канала обработки низкочастотных составляющих