SU1237167A1 - Усилитель биопотенциалов с оптической разв зкой - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к мёди) ской технике и может быть использовано в электрокардиографах, электроэнцефалографах и других приборах дл  регистрации и исследовани  биопотенциалов .

Цель изобретени  - повышение температурной стабильности коэффициента усилени  усилител  по напр жению.

На чертежа изображена структурна  схема усилител  биопотениэналов с оптической разв зкой.

Усилитель биопотенциалов содержит мостовой модул тор 1, генератор 2 опорного напр жени , дифференциальный усилитель 3, транзистор 4, резистор 5 светодиод 6 первого оптрона 7, фотодиод 8 первого оптрона 7, фоторезистор 9 второго оптрона 10, выходной усилитель 11, интегратор 12, светодиод 13 второго оптрона 10, синхронный детектор 14 и источник 15 питани 

Устройство работает следующим образом .

Усиливаемый сигнал поступает на входы мостового модул тора 1, который под воздействием напр жени , по- ступак дего с выхода генератора 2 опорного напр жени , попеременно подключает входы устройства к входам дифференциального усилител  3, на выходе которого образуетс  модулированный сигнал, не имекмций посто нной составл ющей . Дл  обеспечени  необходимой полосы пропускани  устройства частота опорного напр жени  выбираетс  в несколько раз большей верхней частоты в спектре входного сигнала. В дифференциальном усилителе 3 осуществл ютс  подавление синфазной помехи и предварительное усиление модулированного полезного сигнала.

Выходное напр жение дифференциального усилител  3 преобразуетс  транзистором 4 с включенным .в цепь его эмиттера резистором 5 в ток светодио- да 6, вход щего в состав оптрона 7, Излучение светодиода 6 попадает на фотодиод 8 оптрона 7 и измен ет протекающий через него ток. Нагрузкой фотодиода 8  вл етс  фоторезистор 9, вход щий в состав оптрона 10. На фоторезисторе 9 вьщел етс  сигнал, который поступает на входы выходного усилител  11 и интегратора 12, нагружен

s

0

Г.

0

него на светодиод 13 оптрона 10. Посто нна  времени интегратора 12 выбираетс  намного большей низшей частоты в спектре усиливаемого сигнала. Наличие указанным образом включенных ин- тегратора 12, фоторезистора 9 и светодиода 13 приводит к по влению отрицательной обратной св зи по посто н- HONfy току, в результате действи  которой посто нна  составл юща  напр жени  на входах интегратора 12 и выходного усилител  11 автоматически устанавливаетс  равной нулю, при этом переменна  составл юща  напр жени  на этик входах, пропорциональна  модулированному полезному сигналу, усиливаетс  выходным усилителем 11 и детектируетс  синхронным детектором 14, на который поступает опорное напр жение с генератора 2 опорного напр жени . Выходное напр жение синхронного детектора 14, пропорциональное входному сигналу,  вл етс  выходным напр жением усилител  биопотенциалов.

Коэффициент передачи по напр жению предлагаемого усилител  биопотенциалов с оптической разв зкой определ етс  выражением:

,

Cjj - лс

где Е, и Е эе напр жени  источника 15

питани ;

и

Э6

напр жение между эмиттером и базой транзистора 4;

К - произведение коэффициентов передачи дифференциального усилител  3 , выходного усилител  11 и синхронного детектора 14.

Из приведенного соотношени  следует , что коэффициент передачи по напр жению устройства не зависит от параметров оптронов 7 и 10, что и определ ет его высокую температурную стабильность , так как параметры остальных узлов в незначительной степени завис т от температуры.

Экспериментальные исследовани  зависимости коэффициента передачи предлагаемого усилител  от температуры при использовании оптрона АОД-130 показали, что нестабильность коэффициента передачи в диапазоне температур 10-40 С не превышает 0,5%.

Claims (1)

1. УСИЛИТЕЛЬ БИОПОТЕНЦИАЛОВ С ОПТИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ, содержащий дифференциальный усилитель, транзистор с резистором в· цепи эмиттера, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя, выходной усилитель, первый оптрон, светодиод которого последовательно включен в цепь коллектора транзистора, и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности коэффициента усиления усилителя по напряжению, в него дополнительно введены мостовой модулятор, входы которого являются входом усилителя биопотенциалов, а выходы соединены с входами дифференциального усилителя, второй оптрон, интегратор, синхронный детектор и генератор опорного напряжения, при этом вход интегратора, фоторезистор второго оптрона и фотодиод первого оптрона соединены с входом выходного усилителя, выход интегратора подключен к светодиоду второго оптрона, выход выходного усилителя соединен с входом синхронного детектора, выход которого является выходом усилителя биопотенциалов, выход генератора опорного напряжения соединен с входами управления мостового модулятора и синхронного детектора, вторые выводы светодиода и фотодиода первого оптрона, фоторезистора второго оптрона и резистора подключены к соответствующим выводам источника питания, а второй вывод светодиода второго оптрона соединен с общей шиной.

   AS >