Пособие предназначено для студентов специальности «Медицинская электроника». Удк 615. 47 icon

Пособие предназначено для студентов специальности «Медицинская электроника». Удк 615. 47



Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине " Электронная лечебная аппаратура " для специальности i-39 02 03...
Рабочая программа по дисциплине " Электронная лечебная аппаратура " для специальности i-39 02 03...
Рабочая программа по дисциплине «Управление в биологических и технических системах» для...
Методическое пособие по курсу персональная электроника плазменные мониторы Для студентов...
Методическое пособие по курсу персональная электроника жидкокристаллические мониторы Для...
Методическое пособие по курсу персональная электроника жидкокристаллические мониторы Для...
Учебное пособие Кемерово 2004 удк...
Учебное пособие Тамбов 2009 удк 339. 138...
Учебное пособие Нижний Новгород 2003 удк 502 (075. 8) Ббк 65. 9(2)28...
Учебное пособие Практикум Томск 2009 удк 316,6...
Учебное пособие для спецпрактикума...
Учебное пособие Нижний Новгород 2003 удк ббк к дмитриев М. Н., Иванов А. В...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
скачать


Министерство образования Республики Беларусь


Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»


Кафедра электронной техники и технологии


А.Н. Осипов, В.М. Бондарик


ЭЛЕКТРОННАЯ ЛЕЧЕБНАЯ АППАРАТУРА

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ И ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ


для студентов специальности

«Медицинская электроника»

дневной и заочной форм обучения


Минск БГУИР 2006

УДК 615.47 (075.8)

ББК 34.7 я 73

О – 74


А в т о р ы:

А.Н. Осипов, В.М. Бондарик








О–74


Осипов А.Н.

Электронная лечебная аппаратура. Практические занятия и лабораторные работы / А.Н. Осипов, В.М. Бондарик   Мн.: БГУИР, 2006. – 88 с.: ил.







Содержит 6 практических занятий объемом 16 часов и 4 лабораторные работы по дисциплине «Электронная лечебная аппаратура». Пособие имеет целью научить студентов проектировать электронные лечебные аппараты различной конфигурации.

Пособие предназначено для студентов специальности «Медицинская электроника».


УДК 615.47 (075.8)

ББК 34.7 я 73


© Осипов А.Н., Бондарик В.М., 2006

© БГУИР, 2006

ISBN 985-444-932-7

Содержание


Практические занятия

Практическое занятие №1.

Расчет мостовой схемы выходного каскада электромиостимулятора со стимуляцией током (4 часа) 4

Расчет задающего генератора аппарата дарсонвализации (2часа) 9

Расчет генератора управляемого напряжением (ГУН) схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) (2 часа) 11

Ориентировочный расчет надежности электронной лечебной аппаратуры (2 часа) 16

Индивидуальное задание 19

Уточненный расчет надежности электронной лечебной аппаратуры
(2 часа) 20

Индивидуальное задание 23

Конструирование и расчет печатных плат (4 часа) 24

Индивидуальное задание 35

Список рекомендуемой литературы 36

Приложение А 37

Приложение Б 40

Приложение В 44

Приложение Г 45

Исследование методов гальванизации и электрофореза и аппаратуры для их реализации 46

Исследование прибора электропунктуры и электроакупунктуры (электроаналгезии) "рампа-2" 58

Аппараты для дмв и смв терапии 67

Способы генерации сигналов электростимуляции 78

Приложение А 88


Практическое занятие 1
^

Расчет мостовой схемы выходного каскада электромиостимулятора со стимуляцией током (4 часа)


Расчёт мостовой схемы произведем для одного из плеч схемы. Расчет для второй половины аналогичен. Схема работает таким образом, что когда ток генерируется источником тока на транзисторе VT4, то открыт электронный ключ на транзисторах VT1 и VT2 и наоборот.

Исходные данные для расчёта напряжение питания Uп=200 В, амплитуда входного сигнала Uc=1 В, амплитуда тока в нагрузке Iн =20 мА, частота стимулирующего сигнала fc=5 кГц.

По требованиям электробезопасности ток частотой более 1 кГц в нагрузке Rн=500 Ом должен быть не более 80 мА.

Ток в нагрузке задаётся источником тока, выполненном на транзисторе VT5 и определяется по формуле:

. (1.1)


Iн

Uс


а



б

Рис.1 . Электрическая принципиальная схема выходного каскада
электростимулятора (а) и диаграммы работы выходного каскада (б)


Зная, что Uбэ=0,6 В и подставив в формулу (1.1) исходные данные для расчёта находим R5:



Для предотвращения возможного перехода транзистора VT5 в режим насыщения необходимо, чтобы напряжение на его переходе колектор-эмиттер составляло 2...3 В.

Транзисторы VT1,VT2 во включенном состоянии работают в режиме насыщения. Соответственно данному режиму работы падение на переходах коллектор-эмиттер этих транзисторов составляет 0,02…3 В. Максимальный ток коллектора транзисторов VT2,VT5 должен быть не менее тока нагрузки:

2·20 = 40 мА.

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер транзисторов VT2,VT5 должно быть не менее напряжения питания:

1,2·200 = 240 В.

Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе VT5 должна быть не менее максимальной мощности, которая может быть передана от источника в нагрузку:

, (1.2)

= 200 В·20 мА = 4 Вт.



По выше рассчитанным характеристикам выберем транзисторы VT2,VT5 и сведём их параметры в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Параметры транзисторов VT2,VT5

Обозначение

Марка

^ Поляр-

ность

Рк

max,

Вт

Uкб

max,

В

Uкэ

max,

В

Uэб

max,

В



max,

мА

h21е

Uкэ

нас,

В

Iкбо,

мкА

fгр,

МГц

Корпус

Диапазон

раб.темпер

VT2

КТ521А

PNP

0,625

300

300

5

500

>40

0,5

100

50

КТ-26*

-60ч85°С

VT5

KT969A

NPN

6,0

300

250

5,0

100

50÷250

1,0

0,05

60

КТ-27

-45ч85°С


Для повышения помехоустойчивости ключа на транзисторе VT2 ток базы должен быть:

, (1.3)

мА.

Напряжение на R4 не должно превышать напряжение Uбmax транзистора VT2:

. (1.4)

Отсюда выразим R4:

, (1.5)

Ом.

Зададимся ближайшим из ряда стандартных значений Е24 R4=4,1 Ом.

R2 определим из соотношения:

. (1.6)

Для повышения помехоустойчивости ключа на транзисторе VT2 зададимся током IкVT1=10·IбVT2=12 мА.

, (1.7)

Ом.

Из стандартного ряда Е24 выберем ближайшее значение R2 = 470 Ом.

Выберем транзистор VT1 по тем же соображениям, что и VT2 (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Параметры транзисторов VT1

Обозначение

Марка

^ Поляр-

ность

Рк

max,

Вт

Uкб

max,

В

Uкэ

max,

В

Uэб

max,

В



max,

мА

h21е

Uкэ

нас,

В

Iкбо,

мкА

fгр,

МГц

Корпус

Диапазон

раб.темпер

VT1

КТ520А

NPN

0,625

300

300

6

500

>40

0,5

100

50

КТ-26*

-60ч85°С


Номинал R3 определим из следующего соотношения:

, (1.8)

, (1.9)

.

Из стандартного ряда выберем ближайшее значение R3=16 кОм.

, (1.10)

где Uупр напряжение управляющего сигнала Uупр=4,5 В.

, (1.11)

мА.

.

Выбираем ближайшее из стандартного ряда значений R1=6,4 кОм.

Номиналы мощностей резисторов определяются по формуле:

, (1.12)

где IR – протекающий через резистор, – номинал резистора.

Соответственно для каждого из резисторов получаем:

Вт.

Вт.

Вт.

Вт.

Вт.

Мощность, рассеиваемая на резисторах R2, R3, является импульсной, а не долговременной. Поэтому представляется возможным выбрать резистор несколько меньшей долговременной мощности, но с малыми габаритными размерами. Номиналы мощностей резисторов выбираем ближайшие из ряда мощностей. Результаты расчетов номиналов резисторов сведем в табл. 1.3.

Номинал емкостей С1 и С2 определяются из условия:

, (1.13)

где Rи – сопротивление источника сигнала, Rвх – входное сопротивление ключа по отношению к емкости C, tи – длительность импульса управления (переключения ключа).

Таблица 1.3

Выбор резисторов схемы

Поз.

Тип

Расчетный параметр, Ррасчёт, Вт

Выбранный параметр, Рном, Вт

Коэффициент
нагрузки, Кн

R1

С2-23

0,00058

0,125

<0,1

R2

С2-23

0,59

0,5

1,18

R3

С2-23

2,3

2

1,15

R4

С2-23

0,0059

0,125

<0,1

R5

С2-23

1,64

2

<0.82


, (1.14)

мс.

Значения емкостей можно рассчитать следующим образом. Для емкости С2 сопротивление Rи является R3||R2, а Rвх=R4+RвхVT2, где RвхVT2 – входное сопротивление транзистора VT2. В схеме с общим эмиттером оно мало и им можно пренебречь. Определим номинал С2:

, (1.15)

нФ.

Для емкости C1 Rи является сопротивлением выходных цепей схемы управления. Как правило, значение его мало и им можно пренебречь. Rвх RRвхVT1, где RвхVT1 – входное сопротивление транзистора VT1. Как и в случае расчёта ёмкости С2 им так же можно пренебречь. Таким образом, для C1 получаем:

, (1.16)

нФ.

Выбираем ближайшие к полученным при расчёте значениям номиналы ёмкостей С1 и С2 из стандартного ряда значений. С1=7,5 нФ, С2=5,6 нФ.

Номинальное предельно допустимое напряжение конденсаторов определяется максимальными напряжениями, которые будут прикладываться к их обкладкам. Для конденсатора C1 это напряжение не превысит напряжения входного сигнала, для C2 – падения на R2. По результатам проведенных вычислений выберем конденсаторы типа К10-17 (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Выбор конденсаторов схемы

Поз.

Тип

Расчетный параметр, Uрасчёт, В

Выбранный параметр, Uном, В

Коэффициент
нагрузки, Кн

C1

К10-17

4,5

40

0,11

C2

К10-17

5,52

40

0,138



Практическое занятие 2




оставить комментарий
страница1/11
Дата06.05.2012
Размер1,36 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
плохо
  1
отлично
  5
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх