Mạch xử lý tín hiệu trong y sinh, kỹ thuật y sinh,............................................................................................................................................................
CHƯƠNG NGUỒN GỐC TÍN HIỆU Y SINH Tham khảo: 1.1 1.6 2018-11-13 1.1 GIỚI THIỆU 2018-11-13 1.2 PHÂN LOẠI Tín hiệu nội sinh Siêu âm Tia X Ánh sáng Dịng điện Hóa chất Nhiệt độ Kích thích… Tín hiệu ngoại sinh 2018-11-13 1.2 PHÂN LOẠI Tín hiệu nội sinh: • Các tín hiệu điện sinh học; • Các tín hiệu từ sinh học; • Các tín hiệu sinh học; • Các tín hiệu hóa sinh học; • Các tín hiệu dao động âm sinh học… 2018-11-13 1.3 NGUỒN GỐC • Tính bán thấm màng tế bào • Cơ chế bơm Ion màng tế bào 2018-11-13 TÍN HIỆU ECG 2018-11-13 ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG THẦN KINH 2018-11-13 ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG CƠ 2018-11-13 TÍN HIỆU ĐIỆN NÃO EEG 2018-11-13 CÁC TÍN HIỆU KHÁC • Điện đồ cầu mắt (Điện đồ mắt) EOG • Điện đồ võng mạc ERG • Điện đồ ốc tai ECoG 2018-11-13 10 B MẠCH R-2R • Điện áp bước điện áp: U Rht bn b1 b2 b3 U r ( n ) R Uo LSB n R U U o ht r R • Ưu điểm: Khắc phục dải điện trở rộng (chỉ mức gấp lần), bước điện áp nhỏ nửa 2018-11-13 141 C BỘ ĐỔI DAC0806-0808 • Đặc điểm: - Là đổi bít - Giao diện trực tiếp với mức logic TTL, DTL CMOS - Thường dùng nguồn nuôi kép từ ±4.5V đến ±18V SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CÁCH MẮC ĐIỂN HÌNH 5.2 BỘ BIẾN ĐỔI ADC • Chức năng: Biến đổi tín hiệu tương tự thành từ số biểu thị độ lớn dấu mức tương tự • Mặc dù thiết kế AD rời rạc từ linh kiện, song thực tế sử dụng phương pháp mà chủ yếu sử dụng IC có sẵn • Do tính phức tạp mạch điện nên biến đổi AD đắt 2018-11-13 144 A NGUN LÝ CHUNG • Biến đổi tín hiệu tương tự sang từ nhị phân Xung đồng hồ Tín hiệu vào Tín hiệu tương tự Lấy Mã hóa giữ mẫu Thanh ghi tín hiệu tương tự Đầu Tín hiệu số Giải pháp A1 LẤY MẪU VÀ MÃ HÓA Xung đồng hồ Đầu Dãy số nhị phân: 0111 1000 1001 0110 0011 0100 0000 0011 0110 0100 A2 SAI SỐ LƯỢNG TỬ Giải pháp Giải pháp • Độ xác : – Tăng độ xác tạo giải pháp tốt (bước chia trục y) tốc độ lấy mẫu cao (bước chia trục x) Độ xác thấp Cải thiện độ xác Thời gian Thời gian B CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT TRONG BIẾN ĐỔI AD • Trị số chuẩn hóa • Số mức • Mã hóa đơn cực • Mã hóa lưỡng cực B1 TRỊ SỐ CHUẨN HĨA • Định nghĩa trị số chuẩn hóa: Trị số thực Trị số tồn thang Trong đó: Trị số tồn thang điện áp chuẩn hay dòng chuẩn tùy thuộc vào biến đổi B2 SỐ MỨC • Định nghĩa số mức: m = 2n Trong đó: m số mức, n số bít từ • Ví dụ với n = 4, ta có số mức 24 = 16 mức B3 MÃ HĨA ĐƠN CỰC • Dựa giả thiết tín hiệu tương tự vào dương, khơng mà khơng có giá trị âm B4 MÃ HĨA LƯỠNG CỰC • Dựa giả thiết tín hiệu tương tự vào có giá trị dương lẫn âm với độ lớn đỉnh gần C BỘ ĐỔI ADC0801-0805 • Đặc điểm: - Là gần liên tiếp bít - Đi kèm với vi xử lý 8081 - Mức đỉnh tín hiệu tương tự 5V (Nếu tín hiệu vào lớn cần làm suy giảm) - Mạch phát xung đồng hồ chip với tần số 640KHz - Tần số lấy mẫu khoảng 8767Hz SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CÁCH MẮC ĐIỂN HÌNH SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CÁCH MẮC ADC0804 +5Viso R9 2K 10uF LM336-2.5V U5 C22 R10 10K VREF/2 CLKIN R8 ADC0804 C8 +12Viso -12Viso 220pF CS 10 CLKR AGND 19 10K R22 DGND 10K R21 10K DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 INTR WR RD -IN R24 0.1uF TL082 10K +IN VCC/VREF R20 6.8 U4 + Uranalog U3A - 20 C9 18 17 16 15 14 13 12 11 ... Các tín hiệu điện sinh học; • Các tín hiệu từ sinh học; • Các tín hiệu sinh học; • Các tín hiệu hóa sinh học; • Các tín hiệu dao động âm sinh học… 2018-11-13 1.3 NGUỒN GỐC • Tính bán thấm màng... GIỚI THIỆU 2018-11-13 1.2 PHÂN LOẠI Tín hiệu nội sinh Siêu âm Tia X Ánh sáng Dòng điện Hóa chất Nhiệt độ Kích thích… Tín hiệu ngoại sinh 2018-11-13 1.2 PHÂN LOẠI Tín hiệu nội sinh: • Các tín hiệu. .. CHUNG 2018-11-13 17 XỬ LÝ TƯƠNG TỰ & XỬ LÝ SỐ XL tương tự XL số Lọc số Giao tiếp số 2018-11-13 18 1.6 TÍN HIỆU ECG • Tín hiệu điện tim (Điện tâm đồ) ECGElectrocadiogram tín hiệu biến đổi theo