Электроды для биомедицинских измерений (стр. 7 )

где – допустимая относительная погрешность от синфазной помехи на выходе схемы.

После расчёта Мдоп, учитывая выше приведённые соображения, вы6ирают схему усилителя, тип ОУ, номинальные значения и допуски резисторов схемы.

3.3 Используемое лабораторное оборудование и программное обеспечение

Исследование работы и характеристик УБС проводится путем математического моделирования на персональном компьютере. Для этого используется специальный программный пакет моделирования электрических схем. Схемы исследуемых усилителей загружаются из файлов или вводятся вручную.

В связи с возможной заменой со временем программ на более современные правила работы с используемым пакетом и подробные указания по его использованию при выполнении лабораторной работы приводятся в дополнительной инструкции.

3.4 Порядок выполнения работы

1 Получить у преподавателя схемы исследуемых усилителей, необходимые исходные данные и уточнить задание.

2 Рассчитать теоретическое значение коэффициента усиления дифференциального сигнала Кдиф всех заданных усилителей.

3 Войти в программу моделирования, ввести первую из заданных схем из файла или вручную.

4 Подключить ко входу усилителя источник дифференциального сигнала, получить временные диаграммы входного дифференциального и выходного сигналов. Рассчитать коэффициент усиления дифференциального сигнала Кдиф. сравнить с теоретическим значением.

5 Подать на входы усилителя синфазные сигналы, подключив входы к общему источнику сигнала. Получить временные диаграммы входного и выходного сигналов. Рассчитать коэффициент усиления синфазного сигнала Ксф и коэффициент ослабления синфазного сигнала МсФ.

6 Снять амплитудно-частотную характеристику усилителя для дифференциального сигнала Кдиф(f) при номинальных параметрах схемы и номинальном значении температуры, а также при заданных отклонениях температуры и параметров схемы от номинальных.

7 Снять АЧХ усилителя по синфазному сигналу Ксф(f) при тех же условиях, что и в п. 6. Рассчитать и построить зависимости коэффициента ослабления синфазного сигнала Мсф от частоты, температуры и относительного отклонения параметров элементов схемы от номинальных значений.

8 Повторить п. п. 6-7 для других заданных схем.

9 Оформить все полученные результаты, провести их анализ и дать объяснение в выводах по работе.

3.5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1 Цель работы.

2 Краткие теоретические сведения.

3 Схемы исследуемых усилителей и основные формулы для расчета их параметров.

4 Обработанные результаты исследований параметров и характеристик УБС.

5 Расчет по индивидуальным заданиям. 6. Выводы по полученным результатам.

6 Выводы по полученным результатам

3.6 Индивидуальные задания

Вычислить КОСС УБС, выполненного по схеме простого дифференциального усилителя на трех ОУ (рисунок 3.6), при заданных параметрах элементов схемы.

Таблица 2 – Варианты индивидуальных заданий

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8
R1,кОм	1	5	10	0,5	10	2	4	1
R2,кОм	1000	5000	4000	250	2500	200	800	400
R3,кОм	100	500	100	100	100	100	100	100
R4, R6, кОм	50	10	10	10	20	15	20	100
R5, R7, кОм	100	10	20	40	60	75	20	100
Допуск резисторов, %	1	0,1	0,5	1	2	5	0,1	0,1
Мвн ОУ, дБ	90	110	100	85	70	60	100	120

Литература

1. Теория и проектирование диагностической электронно - медицинской аппаратуры: Учеб. пособие./ и др.- Л.: ЛГУ, 1980,- 148 с.

2. , Миррахимов аспекты биотеле­метрии. - Фрунзе: Илим, 19с.

3. Гутников электроника в измерительных устройствах.- Л.: Энергия, 198с.

4 Аналоговые устройства для микропроцессоров и мини-ЭВМ. г М.: Мир, 198с.

5 Волошин методы исследования
головного мозга в эксперименте.- Киев: Навук. думка, 198с.

6 Ремизов и биологическая физика. - М.!
Высш. школа., 1987.

7 и др. Борьба со специфическими помехами в
биотелеметрии. - Отбор и передача информацииВып. 58, с, 101-107.

4 Измерительные преобразователи биоэлектрических сигналов в цифровой код

4.1 Цель работы:

1 Изучить принципы построения аналого-цифровых преобразова­
телей биоэлектрических сигналов.

2 Получить практические навыки по измерению и анализу ха­
рактеристик АЦП.

4.2 Краткие теоретические сведения

Большинство медицинских сигналов по своей природе являются непрерывными (аналоговыми). Широкое применение цифровых устройств и компьютеров для обработки медико-биологических сигналов невозможно без применения устройств преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Процесс преобразования непрерывного сигнала в цифровой осуществляется путем квантования исходного сигнала во времени и по уровню.

Квантование по времени заключается в том, что непрерывный сигнал u(t) представляется в виде некоторых отсчетов (выборок), взятых в отдельные, обычно, равностоящие моменты времени U(ti)=Ui=U(i+Tкв), где Ткв. - период (интервал) квантования.

Квантование по уровню заключается в определении для каждого отсчета ближайшего из дискретных уровней, на которые разбивается весь диапазон значений сигнала.

Квантование по времени и по уровню вносит определённую погрешность в преобразование, которая зависит от параметров сигнала, периода квантования и числа уровней.

Количественная связь между аналоговым сигналом Ui на входе АЦП и цифровым кодом N1 на выходе имеет вид:

Ni=Int(Ui/h+h/2) (4.1)

где К - шаг квантования, т. е. аналоговый эквивалент единицы младшего значащего разряда (МЗР) кода, Int - функция взятия целой части числа.

4.2.1 Основные принципы АЦ-преобразования