《生物医学电子学》求取 ⇩

第一章生物医学电子学概论1

1-1 引言1

一、研究范围1

二、发展简史1

目 录1

中的电子学方法7

1．心电图机7

二、电流－电压变换器（CVC） 137

一、生物医学测量、诊断及监护7

1-2生物医学中的电子学方法7

2．脑电图机10

3．肌电图机11

4．视网膜电图、眼电图及眼震电图机13

5．非生物电量的测量13

6．二维及多维人体信息测量及其在某些疾病诊断中的应用14

7．监护系统15

8．遥测与野生动物跟踪16

9．离体测量与分析17

二、电子学应用于疾病治疗及人17

体功能辅助17

1．刺激器与心脏起搏器18

2．物理能的应用——理疗法20

3．电子控制系统与电子生物反馈技术22

4．人工视觉与人工听觉24

一、安全性的制约26

1-3 电子学在医学应用中的制26

约26

二、干扰与噪声的制约27

1-4本课程的目的与任务34

复习思考题及习题（一）35

第二章信号处理38

2-引言38

2-2生理参数测量放大器40

一、几个基本要求40

二、几种典型的生理参数测量放43

大器43

1．差动式生物电前置放大器43

2．反相分压反馈型放大器46

3．含增益控制的放大器46

4．频率补偿型放大器49

5．可消除信号中的直流电位的放大器50

6．桥路放大器51

7．光隔离式放大器54

8．具有共模负反馈的前置放大器56

9．调制（斩波稳零）型放大器58

10．微电极放大器62

2-3信号运算64

一、微分器与积分器64

1．微分器64

2．积分器66

二、乘法器68

1．对数－反对数式乘法器68

3．ADC 0801系列单片集成模／数转换器 170

2．变跨导式乘法器70

3．模拟乘法器实际电路73

一、混频器 174

4．除法器77

5．平方器与开方器77

6．特定函数电路78

三、医学应用78

2-4滤波79

一、引言79

二、有源滤波器的传输特性82

1．一阶有源滤波器的传输特性82

2．二阶有源滤波器的传输特性83

器84

三、无限增益多反馈环型有源滤波84

1．二阶低通滤波器85

2．二阶高通滤波器86

3．二阶带通滤波器87

四、压控电压源（VCVS）型滤波器88

1．二阶低通滤波器89

2．二阶高通滤波器90

3．二阶带通滤波器90

五、有源滤波器的几种常见设计91

方法91

1．用公式计算电路参数92

2．用图表设计92

六、状态可调节的有源滤波器101

八、数控滤波器104

七、压控滤波器104

九、有源带阻滤波器（有源陷波105

器）105

处理中的应用举例110

十、有源滤波器在生物医学信号110

2-5非线性处理113

一、对数放大器113

二、电压比较器114

1．单限比较器115

2．迟滞比较器117

3．窗口比较器118

4．斜率比较器120

三、限幅放大器120

四、死区电路122

五、采样－保持（S/H）电路及峰值保持电路124

1．采样－保持电路124

2．峰值保持电路126

复习思考题及习题（二）127

第三章信号变换134

3-1 引言134

3-2 电压－电流变换器（VCC）和电流－电压变换器（CVC）134

一、电压－电流变换器（VCC）134

1．负载浮地型电压－电流变换器135

2．负载按地型电压－电流变换器136

及集成函数发生器137

一、三角波－正弦波变换方法137

3-3波形变换——集成时基电路137

1．用二极管折线近似电路作三角波－正弦波变换138

2．用模拟近似计算法作三角波－正弦波变换139

3．用积分器（低通滤波器）作三角波－正弦波变换140

4．利用元器件的非线性实现三角波－正弦波变换140

二、5 G 1555—单片集成定时141

电路141

三、5 G 8038——单片精密函数145

波形发生器145

3-4 交流－直流（AC-DC）变换与147

直流－直流（DC-DC）变换147

一、交流－直流（AC-DC）变换器147

一、电压－频率变换（VFC）149

3-5 电压－频率变换（VFC）与频149

率－电压变换（FVC）149

二、直流－直流（DC-DC）变换器149

1．无稳态多谐振荡器式VFC150

2．恢复型VFC152

3．反馈式VFC155

二、频率－电压变换（FVC）156

3-6 数字量／模拟量转换（DAC）160

与模拟量／数字量转换160

（ADC）160

一、数字／模拟转换器（DAC）160

二、模拟／数字转换器（ADC）165

1．逐次逼近比较式ADC165

2．V-T型双积分式ADC168

3-7变频、倍频与分频173

1．晶体管混频器174

2．乘积型混频器176

二、倍频器177

三、分频器179

3-8正弦载波信号的调制及解调180

一、引言180

二、幅度调制及解调181

1．节约功率——载波抑制182

2．频带压缩——单边带传输183

三、频率调制186

1．直接调频189

2．间接调频191

四、鉴频器194

1．振幅鉴频器195

2．相位鉴频器196

3．比例鉴频器197

4．脉冲平均值鉴频器199

5．集成模拟乘法器用来鉴相和鉴频200

6．调频负反馈解调201

7．锁相鉴频器202

六、ULN-2204 A——单片调频203

调幅集成电路203

3-9脉冲调制及解调209

一、脉冲振幅调制（PAM）209

二、脉冲宽度调制（PWM、PDM）210

三、脉冲位置调制（PPM）211

四、PAM、PWM（PDM）及PPM212

的解调212

3-10脉冲编码调制（PCM）213

一、量化213

二、编码214

三、数字信号的传输215

1．振幅键控（ASK）215

2．频率键控（FSK）215

3．相位键控（PSK）216

四、增量调制（△M）217

复习思考题及习题（三）218

4-1引言222

第四章信号检测222

4-2力学量（位移、压力等）的检测224

一、电阻传感器225

1．电位器传感器225

2．电阻应变片226

3．检测电路228

4．其他检测方法232

二、电容传感器232

1．工作原理233

2．检测电路235

三、电感传感器238

1．单线圈式及双线圈式电感传感器238

2．差动变压器240

3．采用电感传感器的检测电路241

4-3温度检测244

一、热敏电阻244

二、PN结测温246

三、热电偶测温247

2．中间导体定律248

3．中间温度定律248

1．均质导体定律248

四、辐射测温法249

五、在体表检测深部体温的方法250

——热流补偿法250

一、光电传感器251

1．光敏电阻251

4-4光电检测法251

2．光敏二极管和光敏三极管252

3．光电池252

4．光电管和光电倍增管253

二、光电传感器的测量电路254

三、光源254

四、光纤传感器255

应用举例256

1．光电容积描记256

五、光电传感器在生物医学中的256

2．气体成分分析257

4-5超声检测法258

一、超声检测原理258

二、超声换能器261

三、生物医学中的超声检测技术263

1．距离（位置）信息的检测263

2．体内运动信息的检测267

3．距离信息与运动信息的同时提取——脉冲超声多普勒法273

4-6放射量检测273

4-7生物电检测277

一、引导电极的种类277

2．半电池电位278

1．电极的换能作用278

3．电极的极化与电极电位278

二、几个基本概念278

三、电极的电性能与等效电路279

四、微电极及其等效电路281

4-8化学量的检测283

一、pH值的测定——pH电极283

三、二氧化碳分压（Pco2）的测定284

——Pco2电极284

二、氧分压（Po2）的测定——氧电极284

4-9人体多维（图象）信息的检测285

一、电视传感器285

二、光电导摄象管和微光摄象管286

三、医学电视系统288

1．可见光电视系统288

2．可见光电视系统的医学应用292

3．非可见光医用电视295

4．其他成象方式——计算机断层扫描装置299

复习思考题及习题（四）300

5-2 阵列式显示及CRT字符显示303

5-1 引言303

一、阵列式显示器303

第五章信号的显示与记录303

二、CRT字符显示器306

5-3数字存储示波器308

一、数据采集部分308

二、显示部分309

1．垂直光栅显示方式309

2．电视扫描显示312

3．随机偏转显示方式312

5-4记录仪313

一、描记式记录313

1．描笔记录仪314

2．喷笔式记录仪317

3．光线示波器318

4．X-y记录仪320

二、点阵式记录仪322

5-5磁带记录仪325

一、直流偏磁与交流偏磁方式326

二、信号调制记录方式328

三、数字式磁带记录仪329

复习思考题及习题（五）329

一、重要历史事件330

6-1 引言330

二、遥测系统的分类方法330

第六章生物医学遥测技术330

三、遥测系统的组成332

四、遥测在生物医学中的应用333

五、生物医学遥测系统的技术指334

标334

6-2多路复用技术335

一、频分法多路复用技术335

二、时分法多路复用技术337

6-3无线电遥测发射机341

一、对遥测发射机的主要要求342

二、高频（谐振）功率放大器342

6-4无线电遥测接收机346

一、遥测接收机的主要技术指标346

二、高频（谐振）电压放大器348

三、附加电路352

1．自动增益控制352

2．自动频率微调354

3．预加重与去加重网络355

一、天线类型356

二、天线的性能指标356

6-5无线电遥测用天线356

三、天线结构358

6-6模拟式遥测系统359

一、双调频（FM-FM）单路心电360

遥测系统360

二、PDM-FM多路生物医学遥363

测系统363

6-7数字式遥测系统365

一、一般方框图365

二、编码器与译码器366

三、医学应用实例369

1．巡迴数字式遥测系统369

2．多路生理信号传输PCM调制器与370

解调器370

6-8传输方式371

一、无线电遥测372

二、有线遥测373

三、超声遥测374

四、存储遥测376

6-9植入体内的遥测系统377

一、引言377

二、要求378

三、吞服式无线电遥测胶囊380

四、固定植入式遥测系统举例382

1．颅内压遥测382

2．植入式超声血流遥测装置383

3．植入式多道生理遥测384

复习思考题及习题（六）386

生物医学电子学实验目录387

参考书及参考文献388

常用生物医学电子学汉英名词对照389

五、单片集成锁相环路（PLL）BGJ565