Биотехнические особенности проектирования усилителей ЭФС (1050197)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1. Биотехнические особенности проектирования усилителей электрофизиологических сигналов

   1. Основные виды биопотенциалов.

Основные виды биопотенциалов приведены в таблице 1.

Таблица 1

1. Биотехническая система УСИЛИТЕЛЬ - ЭЛЕКТРОД - КОЖА

Для количественного анализа биотехнической схемы целесообразно использовать электрические эквивалентные схемы замещения с сосредоточенными параметрами.

Например, эквивалентная схема мышцы имеет вид : Рис. 1

Рис. 1

В электрофизиологии наиболее часто пользуются двумя основными методами отведений биопотенциалов: униполярным и биполярным.

1. Математическая модель униполярной БТС усилитель-электрод-кожа.

Рис. 2

Рассмотрим униполярную схему отведения Рис. 2.

ri – внутреннее сопротивление органа;

Zбт – сопротивление биотканей;

Сэк – емкость электрод-кожа;

Rэк – сопротивление электрод-кожа;

Io – ток, возникающий в результате поляризации электродов;

Rк – сопротивление кабеля пациента;

Lк - индуктивность кабеля пациента;

Ск – емкость кабеля пациента; 100 пФ/м.

Zвх.ус. – входной импеданс усилителя.

Uc – напряжение источника сигнала и аддитивных помех

Соединение электрод -кожа двух электродов заменены одной эквивалентной схемой.

Пусть поляризация электродов отсутствует. Объединим и в одно сопротивление :

= + ;

.

Определим коэффициент передачи:

.

- фиксировано; - меняется. Для увеличения К необходимо, чтобы было как можно больше. В связи с тем, что постоянно меняется, меняется и К, а в силу этого возникает мультипликативная помеха. Следовательно, чем больше , тем меньше мультипликативная помеха.

В случае униполярной системы отведения нельзя избавиться от аддитивной помехи. Биполярная система отведения позволяет ослабить синфазную помеху.

1. Математическая модель биполярной БТС усилитель-электрод-кожа.

На Рис. 3 изображена эквивалентная схема биполярного отведения. Источники сигнала в биполярной схеме отведения разделены на дифференциальный Uд и синфазный Uc.

Рис. 3

Z1, Z2, Z3 – комплексные сопротивления биологических тканей;

Zэк1,2,3 – комплексные сопротивления системы электрод-кожа;

Zвх.д. – дифференциальное входное сопротивление усилителя;

Zcc1,2 – синфазное входное сопротивление усилителя.

Упрощение схемы приводит ее к виду Рис. 4

; ;

;

;

Рис. 4

Коэффициент передачи дифференциального сигнала ищется при условии Uc=0 и Zcc= . Рис. 5

;

;

;

максимален при ;

Рис. 5

Коэффициент передачи синфазного сигнала может быть получен при условии Uд=0, Zвх_д=) Рис. 6.

;

;

;

Рис. 6

При условии, что

; ; то

;

Если допустить, что , то

;

К
оэффициент преобразования синфазного сигнала в дифференциальный определяется как

Так как

;

; ;

То

;

Предположим, что и .

Пусть ; ; ; .

Тогда ; при .

;

Обычно составляет несколько вольт. В этом случае составляет ~100 мкВ (при =0).

Таким образом, биполярный метод отведения позволяет существенно ослабить синфазный сигнал. Поэтому этот метод получил наибольшее распространение при усилении электрофизиологических сигналов.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы