PDF Giáo trình thực tập mạch điện tử Y Sinh, ngành kỹ thuật Y Sinh

Giáo trình thực tập mạch điện tử Y Sinh, ngành kỹ thuật Y Sinh

 

MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
Danh mục các hình 5
Danh mục các bảng 10
BÀI SỐ 01: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU Y SINH 17
1.1. Giới thiệu 17
1.2. Khảo sát mạch khuếch đại đo 19
1.2.1. Mục đích bài thí nghiệm 19
1.2.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 19
1.2.3. Khảo sátDatasheet 19
1.2.4. Cấu hình mạch khảo sát 21
1.2.5. Các buớc tiến hành 22
1.3. Khảo sát mạch khuếch đại cách ly quang 26
1.3.1. Mục đích bài thí nghiệm 26
1.3.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 26
1.3.3. Nguyên lý mạch khuếch đại cách ly quang 26
1.3.4. Cấu hình mạch khảo sát 28
1.3.5. Các bước tiến hành 29
1.4. Khảo sát mạch khuếch đại cách ly từ trường 32
1.4.1. Mục đích bài thí nghiệm 32
1.4.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 32
1.4.3. Nguyên lý mạch khuếch đại cách ly từ trường 33
1.4.4. Cấu hình mạch khảo sát 34
1.4.5. Các bước tiến hành 35
1.5. Thiết kế và xây dựng mạch khuếch đại đo 38
BÀI SỐ 02: MẠCH LỌC TƯƠNG Tự 40
2.1. Giới thiệu 40
11


2.1.1. Thiết bị thí nghiệm 40
2.1.2. Cơ sở lý thuyết chung 41
2.2. Mạch lọc thông thấp 43
2.2.1. Mục đích bài thí nghiệm 43
2.2.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 43
2.2.3. Khảo sát Datasheet IC 43
2.2.4. Cấu hình mạch khảo sát 44
2.2.5. Các bước tiến hành 45
2.3. Mạch lọc thông cao 48
2.3.1. Mục đích bài thí nghiệm 48
2.3.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 48
2.3.3. Cấu hình mạch khảo sát 49
2.3.4. Các bước tiến hành 50
2.4. Mạch lọc thông dải 53
2.4.1. Mục đích bài thí nghiệm 53
2.4.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 53
2.4.3. Cấu hình mạch khảo sát 53
2.4.4. Các bước tiến hành 54
2.5. Mạch lọc triệt tần 58
2.5.1. Mục đích bài thí nghiệm 58
2.5.2. Thiết bị và linh kiện sử dụng 58
2.5.3. Cấu hình mạch khảo sát 58
2.5.4. Các bước tiến hành 59
2.6. Thiết kế và xây dựng mạch lọc 62
2.6.1. Thiết kế mạch lọc thông cao 62
2.6.2. Thiết kế mạch lọc thông thấp 65
12


BÀI SỒ 03: ĐO NHỊP TIM VÀ xử LÝ TÍN HIỆU cơ BẢN 66
3.1. Giới thiệu 66
3.2. Khảo sát mạch đo nhịp tim 67
3.2.1. Mục đích thí nghiệm 67
3.2.2. Cơ sở lý thuyết 67
3.2.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng 69
3.2.4. Khảo sát Datasheet 70
3.2.5. Các bước tiến hành 70
3.3. Khảo sát mạch dịch mức tín hiệu 72
3.3.1. Mục đích thí nghiệm 72
3.3.2. Cơ sở lý thuyết 72
3.3.3. Thiết bị sử dụng 73
3.3.4. Các bước tiến hành 73
3.4. Khảo sát mạch phát hiện điện áp đỉnh xung 82
3.4.1. Mục đích thí nghiệm 82
3.4.2. Cơ sở lý thuyết 82
3.4.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng 83
3.4.4. Các bước tiến hành 83
3.5. Khảo sát mạch lấy giá tri tuyệt đối 88
3.5.1. Mục đích 88
3.5.2. Cơ sở lý thuyết 88
3.5.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng 90
3.5.4. Các bước tiến hành 91
BÀI SỐ 04: CÁC CẢM BIẾN Y SINH 94
4.1. Giới thiệu 94
4.2. Khảo sát cảm biến đo nhiệt độ 94
4.2.1. Lý thuyết về đo nhiệt độ bằng nhiệt điện trở trong đo
lường y sinh 94
13


4.2.2. Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiệm 96
4.2.3. Khảo sát Datasheet 96
4.2.4. Các bước tiến hành thí nghiêm 97
4.2.5. Báo cáo thí nghiệm 97
4.3. Khảo sát cảm biến đo áp suất 101
4.3.1. Lý thuyết về đo áp suất 101
4.3.2. Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiệm 102
4.3.3. Các bước tiến hành thí nghiệm 102
4.3.4. Báo cáo thí nghiệm 105
4.3.5. Lắp ráp mạch đo áp suất 106
4.4. Khảo sát cảm biến đo SpO2 108
4.4.1. Lý thuyết về đo độ bão hòa Ôxy trong máu 108
4.4.2. Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiệm 109
4.4.3. Các bước tiến hành thí nghiệm 109
4.5. Báo cáo thí nghiệm 111
4.5.1. Khảo sát mạch điều khiển LED
(hồng ngoại - IR và ánh sáng đỏ - RED) 111
4.5.2. Khảo sát sự hấp thụ của máu đối với ánh sáng 112
4.6. Khảo sát cảm biến siêu âm 114
4.6.1. Lý thuyết về đo khoảng cách sử dụng cảm biến siêu âm 114
4.6.2. Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiêm 116
4.6.3. Các bước tiến hành thí nghiệm 116
4.6.4. Báo cáo thí nghiệm 116
BÀI SỐ 05: MẠCH ĐO TÍN HIỆU ĐIỆN TIM 119
5.1. Giới thiệu 119
5.2. Khảo sát hoạt động của thiết bị 120
5.2.1. Mục đích 120
5.2.2. Cơ sở lý thuyết 120
14


5.2.3. Thiết bị sử dụng 124
5.2.4. Các bước tiến hành 124
5.3. Xử lý lọc nhiễu tín hiệu 126
5.3.1. Mục đích 126
5.3.2. Cơ sở lý thuyết 126
5.3.3. Thiết bị sử dụng 128
5.3.4. Các bước tiến hành 129
5.4. Thiết lập chế độ đo đạo trình khác 132
5.4.1. Mục đích 132
5.4.2. Thiết bị sử dụng 132
5.4.3. Các bước tiến hành đo đạo trình 1 132
5.4.4. Thiết lập đo các đạo trình khác 133
BÀI SỒ 06: LÁP RÁP CÁC MẠCH TRONG MẠCH ĐO ECG 140
6.1. Giới thiệu 140
6.2. Thiết kế bộ lọc tương tự dùng công cụ íìlterpro 140
6.2.1. Lý thuyết về thiết kế bộ lọc 140
6.2.2. Sử dụng công cụ FilterPro Desktop để thiết kế bộ lọc 141
6.2.3. Thử thiết kế các bộ lọc (xác định sơ đồ nguyên lý
và các linh kiện cần sử dụng) 143
6.3. Lắp ráp các mạch lọc thay thế 146
6.3.1. Lắp mạch lọc thay thế khối lọc thông thấp 146
6.3.2. Lắp mạch lọc thay thế khối lọc thông cao 147
6.3.3. Lắp mạch lọc thay thế khối lọc NOTCH 149
TÀI LỆU THAM KHẢO 151
PHỤ LỤC
1/ Datasheet IC INA129 152
2/ Datasheet IC TL081P/ TL082/ TL084 171
3/ Datasheet IC 2N3904 188
15


4/Datasheet IC TL061, TL062, TL064 192
5/ Datasheet IC TL072 205
6/ Datasheet IC TCRT5000 214
7/ Datasheet IC OPA 2340 221
8/ Datasheet IC MPS20N0040 241
9/ Datasheet IC OP07C 243
10/ Datasheet IC LM741 254
11/ Datasheet IC AN1525A 258
12/Datasheet IC OPA140 369
16