Автоматташтырылган ЭКГ схемасы: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул долбоордун максаты - келген ЭКГ сигналын адекваттуу түрдө күчөтүүчү жана чыпкалоочу бир нече компоненттен турган схема моделин түзүү. Үч компонент жекече моделденет: инструмент күчөткүчү, активдүү нук чыпкасы жана пассивдүү өткөрмө чыпкасы. Алар акыркы ЭКГ схемасын түзүү үчүн бириктирилет. Бардык схемаларды моделдөө жана тестирлөө LTspiceде жүргүзүлгөн, бирок башка схемалык моделдөө программалары да иштейт.

1 -кадам: Аспаптык күчөткүч

Бул толук ЭКГ моделинин биринчи компоненти болот. Анын максаты - кирүүчү ЭКГ сигналын күчөтүү, ал башында өтө төмөн чыңалууга ээ болот. Мен оп-амперлерди жана резистивдүү компоненттерди 1000 киреше алып келе турган жол менен колдонууну чечтим. Биринчи сүрөт LTspice моделиндеги приборлордун күчөткүч дизайнын көрсөтөт. Экинчи сүрөт тиешелүү теңдемелерди жана аткарылган эсептөөлөрдү көрсөтөт. Толук моделденгенден кийин, 75 Гцте 1 мВ болгон синусоидалдык кирүү сигналынын убактылуу анализи LTspiceде 1000 кирешени ырастоо үчүн жүргүзүлгөн. Үчүнчү сүрөт бул талдоонун жыйынтыктарын көрсөтөт.

2 -кадам: Active Notch Filter

Бул толук ЭКГ моделинин экинчи компоненти болот. Анын максаты - 60 Гц жыштыгы бар сигналдарды алсыратуу, бул AC линиясынын чыңалуу интерференциясынын жыштыгы. Бул ЭКГ сигналдарын бурмалайт жана адатта бардык клиникалык шарттарда болот. Мен оптималдуу амптизацияны резистивдүү жана сыйымдуу компоненттери менен кош T фильтр конфигурациясында колдонууну чечтим. Биринчи сүрөттө LTspiceде моделдеги нук чыпкасы дизайны көрсөтүлгөн. Экинчи сүрөт тиешелүү теңдемелерди жана аткарылган эсептөөлөрдү көрсөтөт. Толугу менен моделдештирилгенден кийин, 1 Гцтен 100 ВГга чейинки синусоидалдык кирүү сигналын AC шыпыруу LTspiceде 60 Гцте ыргытты ырастоо үчүн аткарылган. Үчүнчү сүрөт бул анализдин жыйынтыктарын көрсөтөт. Күтүлгөн жыйынтыктарга салыштырмалуу симуляциянын жыйынтыктарынын бир аз өзгөрүшү, бул схеманын резистивдүү жана сыйымдуу компоненттерин эсептөөдө жасалган тегеректөөгө байланыштуу болушу мүмкүн.

3 -кадам: Пассивдүү өткөрмө чыпкасы

Бул толук ЭКГ моделинин үчүнчү компоненти болот. Анын максаты 0.05 Гц - 250 Гц диапазонуна кирбеген сигналдарды чыпкалоо, анткени бул кадимки чоң кишилердин ЭКГ диапазону. Мен резистивдүү жана сыйымдуу компоненттерди колдонууну чечтим, ошондуктан жогорку өтүү 0,05 Гц, ал эми төмөн өтүү 250 Гц болмок. Биринчи сүрөт LTspice моделиндеги пассивдүү өткөрмө чыпканын дизайнын көрсөтөт. Экинчи сүрөт тиешелүү теңдемелерди жана аткарылган эсептөөлөрдү көрсөтөт. Толугу менен моделдештирилгенден кийин, 1 V синусоидалдык кирүү сигналынын AC шыпыруусу 0.01 Гц - 100 кГц LTspiceде жогорку жана төмөнкү өтүү чекиттерин ырастоо үчүн аткарылган. Үчүнчү сүрөт бул анализдин жыйынтыктарын көрсөтөт. Күтүлгөн жыйынтыктарга салыштырмалуу симуляциянын жыйынтыктарынын бир аз өзгөрүшү, бул схеманын резистивдүү жана сыйымдуу компоненттерин эсептөөдө жасалган тегеректөөгө байланыштуу болушу мүмкүн.

4 -кадам: Райондук компоненттерди бириктирүү

Эми бардык компоненттер жеке түрдө иштелип чыгып, сыноодон өткөндөн кийин, аларды түзүлгөн тартипте серияларда бириктирүүгө болот. Бул биринчи жолу сигналды 1000x күчөтүү үчүн приборлордун күчөткүчүн камтыган толук ЭКГ схемасынын моделине алып келет. Андан кийин, 60 Гц AC чыңалуусундагы чыңалуу ызы -чууну жок кылуу үчүн оюк чыпкасы колдонулат. Акырында, өткөрмө чыпкасы кадимки чоң кишилердин ЭКГ диапазонунун сыртындагы сигналдын өтүшүнө жол бербейт (0,05 Гц - 250 Гц). Бириктирилгенден кийин, биринчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй, компоненттердин күтүлгөндөй чогуу иштешине ынануу үчүн 1 мВ (синусоидалык) кирүү чыңалуусу менен LTspiceте убактылуу анализ жана толук AC тазалоо жүргүзүлүшү мүмкүн. Экинчи сүрөт 1 мВ ~ 0.85 В чейин сигналдын күчөтүлүшүн көрсөтүүчү убактылуу анализдин жыйынтыгын көрсөтөт. Бул прибордун күчөткүчү тарабынан 1000x күчөтүлгөндөн кийин сигнал же тилкелүү чыпка компоненттери сигналды бир аз начарлатат дегенди билдирет. Үчүнчү сүрөт AC тазалоонун жыйынтыктарын көрсөтөт. Бул Bode сюжети жекече текшерилгенде, өткөрмө чыпкасынын Bode участогуна дал келген жогорку жана төмөнкү өтүү чекиттерин көрсөтөт. 60 Гц тегерегинде бир аз чөгүү бар, бул жерде чыпкасы керексиз ызы -чууну кетирүү үчүн иштеп жатат.