Курсовая работа: Расчет кардиографа

Рисунок 2.7 - Карта Карно.

После упрощения функции получаем

Для проведения проверки и построения структурной схемы логического устройства прибегнем к помощи программы Electronics Workbench, а точнее устройства Logic Converter, внешний вид которого показан на рис.2.8

Рисунок 2.8 - Внешний вид Logic Converter

1) Проводим проверку упрощения функции сделанную с помощью карт Карно, для этого в Logic Converter вводим исходную функцию для составления таблицы истинности (рис.2.9):

Рисунок 2.9 - Построение таблицы истинности в Logic Converter

2) Производим упрощение логической функции с помощью Logic Converter (рис.2.10):

Рисунок 2.10 - Упрощение логической функции в Logic Converter

После нажатия кнопки  Logic Converter строит схему на разнотипных элементах (рис.2.11)

Рисунок 2.11 - Структурная схема логического узла

По условию задания, к курсовому проекту заданы ИМС серии ТТЛ типа КМ 555. Выберем ИМС типа КМ555ЛИ1, содержащую четыре элемента 2И, и КМ555ЛН2, содержащую шесть элементов НЕ, и КМ555ЛЛ1, содержащую четыре элемента 2ИЛИ, рис 2.12:

Рисунок 2.12 - Схема подключения выбранных ИМС

Теперь не сложно получить принципиальную электрическую схему логического узла изображённого на рис.2.11 (рис.2.13):

Рисунок 2.13 - Принципиальная схема узла

Как видим, остались не использованными несколько элементов логических ИМС, которые могут потребоваться при дальнейшем развитии полной схемы.

Выводы

Цифровая обработка сигналов (ЦОС) является базовым принципом для разработки функциональной структуры современных многоканальных электрокардиографов. Качество ЦОС в значительной мере определяется качеством аналого-цифрового преобразования (АЦП), которое, в свою очередь, в значительной мере зависит от качества выделения электрокардиографического сигнала.

Источником возбуждения усилителя электрокардиосигнала (УсЭКС) является биологический объект - человек, который может быть представлен эквивалентным уравнением электрическим генератором. А, как известно, свойства любого электрического генератора определяются характером изменения ЭДС во времени и внутренним сопротивлением.

Электрокардиосигнал является частью ЭДС сердца, измеряемой на поверхности тела при помощи электродов, расположенных определенным образом. Закон изменения ЭКС во времени может считаться квазипериодическим с периодом кардиокомплексов 0,1 - 3 с. Минимальное значение соответствует фибрилляции желудочков, а максимальное - блокадам сердца. Форма эквивалентного кардиокомплекса близка к треугольной с амплитудой, лежащей в диапазоне 0 - 5 мВ. Полоса принимаемых кардиокомплексом частот охватывает диапазон от 0,05 до 800 Гц.

В ходе расчета функциональных узлов кардиографа было установлено число разрядов АЦП = 6

Коэффициент усиления канала = 667

Время выполнения цифрового преобразования в одной точке = 0,9 ∙ 10-6 сек.

Общий объем памяти по всем отведением = 64.8 Кбит

Список литературы

1.  Е.Я. Швец, Н.Г. Сидоренко. Методические указания к выполнению курсового проекта "Расчет функциональных узлов электрокардиографов" по дисциплине Цифровая схемотехника. - З. 2002 г.

2.  В.В. Мурашко, А.В. Скрутинский. Электрокардиография - М. 1987 г.

3.  Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. М. 1990 г.

4.  Ю.С. Забродин. Промышленная электроника - М. 1982 г.

5.  Клиническая электрокардиография. 2001 г.