心腦電圖機檢定儀信號源 心腦電圖機檢定儀的核心部分是信號源。為適應檢定需要,信號源應能產生正弦、方波、三角、微分等波形。本文介紹的信號源除能完成以上功能外,適當改變軟件可得其它各種波形。 結構框圖見圖14-1;電路原理圖見圖14-2。
圖14-1 (1)電壓基准:採用LM336-5.0V,見圖14-2的VS。VD1∼VD4為溫度補償。R2、R3若用電位器替代,可對基准源的基准電壓進行調整(在此將其固定)。 (2)波形形成:主要由A1數模轉換器DAC1230及運算放大器A2組成。工作時向A1的DI1∼DI8送不同的代碼,VRFE端便可輸出相對應的電壓。當微處理器經數據總線D6∼D7按所要產生信號的函數規律向A1送代碼時,VRFE端便得到相應波形。VRFE輸出的波形再經R4、R5及A2放大、電平偏移,由A2輸出VDZ∼4095/4096VDZ雙極性信號。其峰值接近2VDZ。 表1
(3)步進衰減器1:由電阻R7∼R11及斷電器KL1∼KL3組成。通過三隻繼電器不同狀態組合,得到不同的衰減量,對應關係見表1。在表1中,假設衰減器的輸入信號峰-峰值2VDZ=10V,並設圖14-2中所畫繼電器觸點狀態為邏輯1狀態。 (4)跟隨及有源濾波:由A3、R12∼R15、RP1及C5和C6組成同相輸入2階有源濾波器,轉折頻率約為10Hz。其作用: 利用其高輸入阻抗的特點,使精密衰減器輸入阻抗變化造成的誤差小到可忽略; 對A1產生的信號中的小階梯進行適當平滑; 經RP1進行幅度微調,調整時可使A3的放大倍數在1.04∼1.06間變化,以此校准號源的幅度准確度。
圖14-2 (5)精密衰減器:由A4、A5構成。這是DA轉換器最常見的用法,只是VRFE加的不是直流標準電壓,而是各種函數信號。工作時微處理器給A1輸入不同的代碼,使經過A4的信號得琶相應衰減。衰減分辨率為輸入信號幅度的1/4096(約0.025%)。 (6)步進衰減器2:由R19∼R21、R16、RP2及KL4∼KL6組成。其中RP2為×10倍率調整。狀態值表見表2。 表2
從以上三部分衰減器的介紹可見,它們結合到一起,便可使信號電壓在8μV∼30V內連續可調。由于有足夠的分辨率,便可實現在標準器上直接讀取檢定誤差,比在被檢儀器上讀取誤差,引入的估讀誤差小得多。更重要的是,能利用微處理器對幅度系統誤差進行修正,放寬了對各衰減器電阻准確度的要求,降低了成本。 (寧銓) |