Биотелеметрические сигналы и их калибровка - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника лабораторная работа
Калибровка биотелеметрических сигналов электрокардиограмм, псевмограмм для получения количественных сведений об уровне сигналов. Симметричные и несимметричные мультивибраторы на биполярных транзисторах, расчет при заданном напряжении источника питания.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Биотелеметрические сигналы (биоэлектрические сигналы электрокардиограмм, псевмограмм и др.) после прохождения по электрическому тракту или радиоканалу могут иметь разную амплитуду, что не позволяет судить об их абсолютной амплитуде. Поэтом для получения количественных сведений об уровне сигналов необходимо производить их калибровку.
Калибровка сигнала может быть осуществлена синхронно, асинхронно с сигналом и при необходимости в ждущем режиме.
В качестве калибратора биотелеметрических сигналов обычно применяют мультивибраторы. Мультивибратор может быть как симметричным, так и несимметричным. У симметричного мультивибратора коллекторные сопротивления в обоих плечах одинаковы, одинаковы базовые сопротивления и ёмкости.
Известно много вариантов мультивибратор на электронных лампах, транзисторах, тиристорах и интегральных схемах. Наиболее широко применяются мультивибраторы, построенные на транзисторах
Мультивибраторы на биполярных транзисторах наиболее часто выполняют по симметричной схеме с коллекторно-базовыми связями (рис. 1а). Как и для триггера, симметричность означает идентичность симметрично расположенных элементов, т. е. R K1 = R K2 , R Б1 = R Б2 , С Б1 = С Б2 , параметры транзисторов одинаковы. Как видно из рисунка, мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов с ОЭ, выходное напряжение каждого из которых подается на вход другого. В схеме мультивибратора использованы транзисторы р-п-р-типа.
При подсоединении схемы к источнику питания Е к оба транзистора пропускают коллекторные точки, поскольку на базы через резисторы R Б1 и R Б2 подается отрицательное смещение. Однако такое состояние схемы неустойчивое. Из-за наличия в схеме положительной обратной связи выполняется условие в Ку >1 и двухкаскадный усилитель самовозбуждается. Начинается процесс регенерации -- быстрое увеличение тока одного транзистора и уменьшение тока другого транзистора.
Пусть в результате любого случайного изменения напряжений на базах или коллекторах несколько увеличится ток I K1 транзистора VT1 . При этом увеличится падение напряжения на резисторе R K1 и коллектор транзистора VT1 получит приращение положительного потенциала. Поскольку напряжение на конденсаторе С Б1 не может мгновенно измениться, это приращение прикладывается к базе транзистора VT2 , подзапирая его.
Рис. 1. Симметричный мультивибратор на биполярных транзисторах:
a - схема; б -- временные диаграммы
Коллекторный ток I K2 при этом уменьшается, напряжение на коллекторе транзистора VT2 становится более отрицательным и, передаваясь через конденсатор С Б2 на базу транзистора VT1 , еще больше открывает его, увеличивая ток I K1 . Этот процесс протекает лавинообразно и заканчивается тем, что транзистор VT1 входит в режим насыщения, а транзистор VT2 -- в режим отсечки. Схема переходит в одно из своих временно устойчивых состояний равновесия (квазиустойчивое состояние). При этом открытое состояние транзистора VT1 обеспечивается смещением от источника питания Е к через резистор R Б1 , а запертое состояние транзистора VT2 -- положительным напряжением на конденсаторе С Б1 ( U Cб1 = U Б2 > 0), который через открытый транзистор VT1 включен в промежуток база -- эмиттер транзистора VT2 .
Расчет мультивибратора (рис. 2) при заданном напряжении источника питания E производится в следующем порядке.
Рис. 2. Схема мультивибратора, применяемого в качестве калибратора биотелеметрических сигналов
Для ускорения расчетов приводимая ниже последовательность расчета сопровождаются примером, а котором выбрано напряжение питания устройства E = 6 В, длительность калибровочного импульса равна t u = 0,15 с, а период повторения калибровочного импульса - Т = 2 с.
1. Определим требуемую скважность Q треб. Калибровочного импульса (скважностью называется отношение периода импульсов к их длительности):
Калибратор может обеспечить определенную максимальную скважность Q макс , ограниченную коэффициентом усиления в используемых транзисторов:
Отсюда в >3 Q, следовательно, для обеспечения Q треб значение в должно быть:
Как видим, к коэффициенту усиления предъявлены достаточно высокие требования.
2. По справочнику выбираем тип низкочастотного транзистора с достаточно высоким коэффициентом усиления. В нашем случае выбрали низкочастотный транзистор марки МП37Б, с подходящим коэффициентом усиления. На рис. 3 представлена вольт-амперная характеристика выбранного транзистора.
Рис. 3. Вольтамперная характеристика МП37Б транзистора
3. Выбираем сопротивления резисторов в коллекторной цепи R k1 и R k2 (обычно R k1 = R k2 ).
Значение резистора R k1 с одной стороны должно быть таким, чтобы сила коллекторного тока J k , была значительно больше силы тока J kБ закрытого транзистора. С другой стороны, выбор большого тока J k недопустимо с позиции увеличения энергозатрат источника питания и, соответственно, уменьшения продолжительности работы передающего устройства.
Выбор малых значений J k также ограничено снижением значения рабочего коэффициента усиления транзистора, ибо
Многие требования к выбору силы тока могут быть выполнены при ее значении 1…2 мА. Тогда,
4. Выбираем параметры времязадающей цепи RC при ф 1 = ф u = 0,15 с. Значении постоянного времени RC цепи определяется по формуле:
Для полного открывания транзистора необходимо, чтобы:
Однако, поскольку значение потребляемого тока базовой цепи значительно меньше коллекторной, то правомерно R б1 выбрать из другого условия:
4. 2. Определим значение емкости конденсатора C 1 .
Из приведенной ранее формулы следует, что:
Конденсаторы бумажного типа требуемой емкости сравнительно громоздки и непригодны для малогабаритного передатчика. Поэтому используем электролитический конденсатор, приблизительно равный расчетному номиналу. C 1 = 6,8 мкФ.
5. Осуществляем расчет второй времязадающей цепи R б2 , С 2 .
Период повторения калибровочного импульса:
Поскольку ф 2 >> ф 1 , то можно принять ф 2 = 2 с.
5. 1. Сначала следует выбрать значение R б2 . Значение R б2 выбираем из условия обеспечения минимального допустимого значения силы базового тока
Выбирая J к = 1 мА, в max = 50, получаем
5. 2. На основе известного выражения определяется
Выбираем значение емкости ближайшее к существующим номиналам, т.е. С 2 =10 мкФ.
Таким образом, согласно расчетам для обеспечения длительности и периодичности калибровочного импульса требуется детали со следующими характеристиками:
1. Транзисторы типа p-n-p с коэффициентом усиления в > 50.
2. Резисторы R k1 = R k2 =6 кОм, R б1 =60 кОм, R б2 =300 кОм.
3. Электролитические конденсаторы С 1 =6,8 мкФ, С 2 =10 мкФ.
1. Попов, П.А. Характеристики транзисторов, Москва - 1963, стр.25
2. Опадчий, Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника, Москва - 2002, стр.168.
Сигналы и их характеристики. Линейная дискретная обработка, ее сущность. Построение графиков для периодических сигналов. Расчет энергии и средней мощности сигналов. Определение корреляционных функций сигналов и построение соответствующих диаграмм. курсовая работа [731,0 K], добавлен 16.01.2015
Стабилизированный источник питания. Активный фильтр Саллена-Кея. Генераторы сигналов на ОУ, расчет фильтра и генератора прямоугольных сигналов. Моделирование стабилизированного источника питания. Амплитудно-частотная характеристика пассивного фильтра. курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.08.2012
Характеристика свойств и принципов действия усилителей низкой частоты на биполярных транзисторах. Основные методики проектирования и расчета генераторов колебаний прямоугольной формы с управляемой частотой следования импульсов. Эскиз источника питания. курсовая работа [56,0 K], добавлен 20.12.2008
Классификация ЛЭ двухступенчатой логики на биполярных транзисторах. Транзисторно-транзисторные ИМС (TTL). Базовая схема элемента T-TTL, его модификации. Характеристика ЛЭ на полевых МДП-транзисторах. Сравнение ЛЭ на биполярных и МДП-транзисторах. реферат [1,8 M], добавлен 12.06.2009
Расчет комплексного коэффициента передачи источника сигналов, построение его амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик в заданном диапазоне частот. Несимметричная полосковая линия передачи, оценка ее качества, первичные и вторичные параметры. курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.07.2013
Определение и расчет данных для моделирования целостности питания и сигналов в модулях. Расчет просадок напряжения, импедансов путей от источника к нагрузкам в рабочем диапазоне частот, перекрестных наводок и волнового сопротивления сигнальных линий. курсовая работа [595,4 K], добавлен 25.10.2012
Расчет элементов схемы несимметричного мультивибратора на полевых транзисторах с управляющим p-n переходом и каналом p-типа. Исследование типичных форм прямоугольных колебаний. Построение временных диаграмм мультивибратора на биполярных транзисторах. контрольная работа [1,0 M], добавлен 21.09.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Биотелеметрические сигналы и их калибровка лабораторная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат по теме Экологическое право
Реферат: Имперский город
Реферат Образец Использованная Литература
Курсовая работа: Русская любовная лирика в XVIII веке. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа Информационные Системы На Предприятии
Курсовая работа по теме Современные кредитно-банковские системы
Реферат На Тему Договор Подряда
Темы Диссертаций По Биологии
Образ Жизни Обломова И Штольца Сочинение
Доклад: Нумизматика
Беседа Как Метод Исследования Реферат
Реферат: Бухгалтерская финансовая отчетность 14
Курсовая работа по теме Финансовое планирование на предприятии ОАО 'Комбинат КМАруда'
Дипломная работа по теме Монтаж одноэтажного промышленного здания
Сочинение Описание Моя Любимая Вещь
Реферат: Что такое айкидо?
Дипломная работа: Автосервис. Формирование стратегии и сценарный анализ в условиях неопределенности
Реферат по теме Гелиоэнергетика: состояние и перспективы
Дипломная работа по теме Туристский потенциал Крыма
Текст Дипломной Работы Пример
Первая мировая война. Итоги войны - История и исторические личности презентация
Проведение аудита финансовых вложений - Военное дело и гражданская оборона курсовая работа
Анализ базовых и инфраструктурных отраслей в Санкт-Петербурге - Государство и право курсовая работа