ECG Teeb Meem Ua Qauv hauv LTspice: 7 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:24

ECG yog ib txoj hauv kev zoo los ntsuas cov teeb liab hluav taws xob uas tshwm sim hauv plawv. Lub tswv yim dav dav ntawm cov txheej txheem no yog txhawm rau nrhiav teeb meem plawv, xws li arrhythmias, kab mob hauv lub plawv, lossis mob plawv. Tej zaum nws yuav tsim nyog yog tias tus neeg mob tab tom muaj cov tsos mob zoo li mob hauv siab, ua pa nyuaj, lossis lub plawv dhia tsis sib xws hu ua palpitations, tab sis kuj tseem tuaj yeem siv los xyuas kom meej tias lub tshuab ua kom lub plawv dhia thiab lwm yam khoom siv cog tau ua haujlwm tau zoo. Cov ntaub ntawv los ntawm Lub Koom Haum Saib Xyuas Kev Noj Qab Haus Huv (World Health Organization) qhia tias cov kab mob ntsig txog plawv yog qhov ua rau neeg tuag coob tshaj plaws hauv ntiaj teb; cov kab mob no tua kwv yees li 18 lab tus tib neeg txhua xyoo. Yog li ntawd, cov cuab yeej uas tuaj yeem tshuaj xyuas lossis tshawb pom cov kab mob no tseem ceeb heev, uas yog vim li cas ECG tau tsim. ECG yog ib qho kev kuaj mob uas tsis muaj kev cuam tshuam kiag li uas tsis muaj kev pheej hmoo rau tus neeg mob, tshwj tsis yog qee qhov tsis xis nyob thaum tshem cov electrodes.

Cov cuab yeej tag nrho uas tau piav qhia hauv cov lus qhia no yuav suav nrog ntau yam khoom siv los tswj lub suab nrov ECG teeb liab kom cov txiaj ntsig zoo tuaj yeem tau txais. Cov ntawv kaw ECG tshwm sim feem ntau qis qis, yog li cov cim no yuav tsum tau nthuav dav ua ntej kev tshuaj xyuas tuaj yeem tshwm sim, hauv qhov no nrog cov cuab yeej ntsuas qhov ntsuas. Tsis tas li ntawd, lub suab nrov yog qhov tseem ceeb hauv ECG kaw, yog li lim yuav tsum tshwm sim los ntxuav cov cim no. Qhov kev cuam tshuam no tuaj yeem los ntawm ntau qhov chaw, yog li yuav tsum tau ua kom sib txawv kom tshem tawm cov suab nrov tshwj xeeb. Cov cim qhia txog lub cev tsuas yog tshwm sim ntawm qhov ib txwm muaj, yog li lub lim lim bandpass tau siv los tshem tawm ib qho kev tawm sab nraud ntawm qhov no. Ib qho suab nrov hauv ECG teeb liab hu ua kab cuam tshuam, uas tshwm sim kwv yees li 60 Hz thiab raug tshem tawm nrog lub ntsej muag lim. Peb lub Cheebtsam no ua haujlwm ib txhij los ntxuav lub teeb liab ECG thiab tso cai rau kev txhais lus yooj yim dua thiab kuaj mob thiab yuav raug coj ua qauv hauv LTspice txhawm rau ntsuas lawv qhov ua tau zoo.

Kauj Ruam 1: Txhim Kho Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob (INA)

Thawj feem ntawm cov cuab yeej siv tag nrho yog lub ntsuas hluav taws xob ntsuas (INA), uas tuaj yeem ntsuas cov cim me me pom hauv ib puag ncig nrov nrov. Hauv qhov no, INA tau ua nrog qhov nce siab (ib puag ncig 1, 000) txhawm rau tso cai rau qhov ua tau zoo. Cov txheej txheem ntawm INA nrog nws qhov cuam tshuam qhov cuam tshuam tau pom. Qhov tau txais los ntawm INA no tuaj yeem xam theoretically kom paub tseeb tias teeb tsa tau siv tau thiab tias qhov ntsuas qhov ntsuas tau tsim nyog. Qhov sib npaug (1) qhia qhov sib npaug uas siv los xam tias qhov theoretical nce yog 1,000, qhov twg R1 = R3, R4 = R5, thiab R6 = R7.

Sib npaug (1): Tau = (1 + (2R1 / R2)) * (R6 / R4)

Kauj Ruam 2: Tsim Lub Bandpass Lim

Lub hauv paus tseem ceeb ntawm lub suab nrov suav nrog cov cim hluav taws xob nthuav tawm thoob plaws lub cev, yog li cov txheej txheem kev lag luam yog suav nrog cov lim bandpass nrog kev txiav tawm ntawm 0.5 Hz thiab 150 Hz kom tshem qhov cuam tshuam los ntawm ECG. Lub lim dej no tau siv lub siab dhau thiab lub lim qis dhau hauv kab kom tshem tawm cov cim sab nraud ntawm qhov ntau zaus. Cov txheej txheem ntawm cov lim no nrog nws cov yam ntxwv tiv taus thiab qhov muaj txiaj ntsig zoo tau qhia. Qhov tseeb qhov tseem ceeb ntawm cov resistors thiab capacitors tau pom siv cov qauv qhia hauv kab zauv (2). Cov mis no tau siv ob zaug, ib qho rau qhov kev txiav siab dhau ntawm 0.5 Hz thiab ib qho rau qhov kev txiav qis qis qis ntawm 150 Hz. Hauv txhua kis, tus nqi hluav taws xob tau teeb tsa rau 1 μF, thiab tus nqi tiv thaiv tau suav.

Sib npaug 2: R = 1 / (2 * pi * Txiav Tawm Zaus * C)

Kauj Ruam 3: Txhim Kho Qhov Ntsuas Dej

Lwm qhov chaw muaj suab nrov cuam tshuam nrog ECG yog tshwm sim los ntawm cov kab hluav taws xob thiab lwm yam khoom siv hluav taws xob tab sis raug tshem tawm nrog lub ntsej muag lim. Cov txheej txheem lim dej no tau siv lub siab dhau thiab cov lim qis dhau los ua ke kom tshem tawm lub suab nrov tshwj xeeb ntawm 60 Hz. Cov txheej txheem ntawm cov lim dej thais nrog nws qhov cuam tshuam qhov cuam tshuam thiab tus nqi hluav taws xob tau qhia. Qhov tseeb resistor thiab capacitor qhov tseem ceeb tau txiav txim siab tias R1 = R2 = 2R3 thiab C1 = 2C2 = 2C3. Tom qab ntawd, txhawm rau txiav tawm qhov txiav tawm ntawm 60 Hz, R1 tau teeb tsa rau 1 kΩ, thiab Sib npaug (3) tau siv los nrhiav tus nqi ntawm C1.

Sib npaug 3: C = 1 / (4 * pi * Txiav Tawm Zaus * R)

Kauj Ruam 4: Txhim Kho Tag Nrho Cov Txheej Txheem

Thaum kawg, tag nrho peb qhov kev sib koom ua ke tau sim ua kom ntseeg tau tias tag nrho cov cuab yeej siv tau ua haujlwm tau zoo. Cov txiaj ntsig tshwj xeeb tsis hloov pauv thaum tag nrho cov txheej txheem tau ua tiav, thiab cov qauv simulation tsis suav nrog hauv Daim Duab 4. Txhua ntu tau txuas nrog ua ke rau ib leeg hauv qhov kev txiav txim hauv qab no: INA, bandpass lim, thiab lim dej. Thaum cov ntxaij lim dej tuaj yeem hloov pauv tau, INA yuav tsum nyob twj ywm ua thawj feem, yog li kev nthuav dav tuaj yeem tshwm sim ua ntej ib qho kev lim dej yuav tshwm sim.

Kauj Ruam 5: Xeem Txhua Cheeb Tsam

Txhawm rau sim qhov kev siv tau ntawm lub kaw lus no, txhua qhov khoom siv tau sim ua ntej cais, thiab tom qab ntawd tag nrho cov kab ke tau sim. Rau txhua qhov kev ntsuas, lub teeb liab nkag tau teeb tsa nyob rau hauv ib puag ncig ib txwm muaj ntawm cov cim qhia txog lub cev (5 mV thiab 1 kHz), yog li ntawd lub kaw lus yuav raug raws li qhov ua tau. Kev tshawb xyuas AC nrawm thiab tshuaj xyuas tau ua tiav rau INA, yog li qhov nce tuaj yeem txiav txim siab siv ob txoj hauv kev (Sib npaug (4) thiab (5)). Cov ntxaij lim dej tau ob qho kev sim siv AC cheb kom ntseeg tau tias kev txiav tawm zaus tshwm sim ntawm qhov txiaj ntsig xav tau.

Sib npaug 4: Tau = 10 ^ (dB / 20) Sib npaug 5: Tau = Tso Tawm Qhov Hluav Taws Xob / Cov Hluav Taws Xob

Thawj daim duab pom yog AC cheb ntawm INA, qhov thib ob thiab thib peb yog kev tshuaj xyuas tas mus li ntawm INA rau kev tawm tswv yim thiab tso zis hluav taws xob. Qhov thib plaub yog AC cheb ntawm cov lim bandpass, thiab qhov thib tsib yog AC cheb ntawm lub thais lim.

Kauj Ruam 6: Kuaj Qhov System Tag Nrho

Thaum kawg, tag nrho cov kab ke tau sim nrog AC cheb thiab tshuaj xyuas tas mus li; Txawm li cas los xij, kev nkag mus rau cov kab ke no yog qhov tseeb ECG teeb liab. Thawj daim duab saum toj no qhia qhov txiaj ntsig ntawm AC cheb, thaum qhov thib ob qhia pom cov txiaj ntsig ntawm kev tshuaj xyuas ib ntus. Txhua kab sib raug rau kev ntsuas ntsuas tom qab txhua qhov tiv thaiv: ntsuab - INA, xiav - lim bandpass, thiab liab - thais lim. Cov duab kawg nthuav dav ntawm ib qho tshwj xeeb ECG yoj kom yooj yim txheeb xyuas.

Kauj Ruam 7: Kev Xav Thaum Kawg

Zuag qhia tag nrho, cov kab ke no tau tsim los ua lub teeb liab ECG, ua kom nrov nrov, thiab tshem tawm cov suab tsis xav tau kom nws tuaj yeem txhais tau yooj yim. Rau tag nrho cov kab ke, ntsuas qhov ntsuas qhov ntsuas, lub bandpass lim, thiab lub taub lim lim tau tsim tshwj xeeb tsim tshwj xeeb kom ua tiav lub hom phiaj. Tom qab tsim cov khoom no hauv LTspice, kev sib koom ua ke ntawm AC cheb thiab kev tshuaj xyuas ib ntus tau ua los ntsuas qhov kev siv tau ntawm txhua feem thiab ntawm tag nrho cov kab ke. Cov kev ntsuam xyuas no tau qhia tias kev tsim qauv tag nrho ntawm lub kaw lus siv tau thiab txhua qhov kev ua haujlwm tau ua haujlwm raws li qhov xav tau.

Yav tom ntej, cov kab ke no tuaj yeem hloov pauv mus rau lub cev lub cev los sim thaum nyob ECG cov ntaub ntawv. Cov kev xeem no yuav yog cov kauj ruam kawg hauv kev txiav txim siab yog tias tsim qauv siv tau. Thaum ua tiav, cov txheej txheem tuaj yeem hloov kho kom siv tau hauv ntau qhov chaw kho mob thiab siv los pab kws kho mob kuaj mob thiab kho kab mob hauv lub plawv.