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Electromedicina e Instrumentación Biomédica

Electromedicina e Instrumentación Biomédica. Unidad 3. Bioamplificadores y Procesamiento de Señales. Contenido. 3.1 Componentes electrónicas y Análisis de Circuitos. 3.2 Amplificadores 3.3 Filtros 3.4 Conversión Análogo-Digital y Digital-Analógica. 3.5 Procesamiento Digital de Señales.

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Presentation Transcript

  1. Electromedicina e Instrumentación Biomédica Unidad 3. Bioamplificadores y Procesamiento de Señales

  2. Contenido 3.1 Componentes electrónicas y Análisis de Circuitos. 3.2 Amplificadores 3.3 Filtros 3.4 Conversión Análogo-Digital y Digital-Analógica. 3.5 Procesamiento Digital de Señales

  3. Objetivos • Describir los principales circuitos que se emplean en los equipos médicos. • Seleccionar los amplificadores y filtros apropiados para un tipo de aplicación. • Definir los conceptos relacionados con los procesos de conversión AD y DA • Explicar los procedimientos comunes para el Procesamiento de Señales en Biomedicina.

  4. Conducta estática ideal de un DAC de 3-bits Para cada cadena digital hay una única salida analógica.

  5. Salida ideal

  6. Contador Conversor D/A

  7. Conversor D/A

  8. D/A en paralelo

  9. Conversor D/A

  10. D/A BCD

  11. Ejemplo D/A BCD

  12. Digitalización de una señal

  13. Relación básica entre Entrada - Salida

  14. Errores comunes en ADCs

  15. Tipos de ADC • Rampa digital • Contador • Aproximaciones sucesivas • Voltaje a frecuencia • Flecha

  16. ADC de rampa digital

  17. ADC de rampa

  18. Esquema de funcionamiento

  19. ADC aproximaciones sucesivas

  20. ADC aproximaciones sucesivas

  21. Ilustración de funcionamiento

  22. Diagrama general

  23. ADC de contador

  24. ADC convertidor Voltaje a Frecuencia

  25. ADC convertidor Voltaje a Frecuencia

  26. ADC Paralelo (Flash)

  27. ADC de flecha

  28. Señales de control típicas

  29. ADC típico de aprox-susc.

  30. Tiempo de Conversión Existe un tiempo de conversión ( Tc ) que necesita el ADC para sacar un número digital a partir de recibir un datoanalógico con el fin de que al existir una variación en la entrada no surja una confusión en la conversión. El cambio de voltaje máximo en la entrada contra el tiempo está dado por la siguiente ecuación:

  31. Muestreo y Retención Para reducir el tiempo de conversión ( Tc )se utiliza un circuito de muestreo y retención (sample-and-hold - S/H). Este circuito toma el voltaje de entrada ylo mantiene constante, así el conversor realiza la conversión casi inmediatamente, y el tiempo de retardo soloviene dado por el (S/H) ya que tarda en recibir el comando de hacer el muestreo y la retención. Este nuevotiempo es llamado tiempo de apertura ( Ta ), y está dado comúnmente en nanosegundos (ns).

  32. Conexiones de interconexión

  33. Voltímetro mediante ADC

  34. Formas de onda de VD

  35. Conversión mediante ADC con entradas multiplexadas

  36. Control de dispositivo de posicionamiento (elevador)

  37. Control de error de cuantización

  38. Ajuste de la señal de entrada

  39. Cuantificación Proceso mediante el cual se convierte de una amplitud infinitamente precisa a un valor binario.

  40. Muestreo y Retención (S/H) Circuito (sample-and-hold: S/H) utilizado para mantener la señal analógica en un valor constante durante todo el tiempo en que el conversor Analógico Digital realiza la conversión.

  41. Esquema típico de S/H • Buffer de señal integrado por un amplificador con entrada de alta impedancia y baja impedancia de salida y un capacitor de retención • Amplificador operacional

  42. (b) Señales continua y muestreada (a)

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