医用电子仪器 复习题纲 附件-RO

2.1.1如下电路的名称是什么？该电路的主要特点是什么？请给出它的增益表达式。

（7分）
答案：
同相并联三运放差分放大电路（或三运放仪用放大电路）。

（2分）该电路的主要特点是：（1）高输入阻抗；（2）高共模抑制比CMRR ；（3）改变R1可调节放大倍数。

（每个要点1分）该电路的增益表达式：（2分）
2.4.1电路设计中，电容常被用作滤波，如下图，对于箭头所示的信号来说，电容C202实际起到了 滤波的作用。

A 、低通
B 、高通
C 、带通
D 、带阻
2.4.2电路设计中，电容常被用作滤波，如下图，对于箭头所示的信号来说，电容C113实际起到了 滤波的作用。

A 、低通
B 、高通
C 、带通
D 、带阻
3.2.1
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R
R R R A V 451212
如上图所示为心电图机1mV定标电路，试分析其工作原理，回答下述问题：
1、心电图机的1mV定标电路的主要作用是什么？简述心电图机定标的过程。

（5分）
2、1mV的标准信号产生后是加在放大器U100B的哪个端口（5、6或7）？（2分）
3、试分析三极管VT102和稳压二极管VD101的作用。

（4分）
4、请给出1mV定标电压的推算过程和最终表达式。

（4分）
答案：
1、1mV定标发生电路的作用是为了衡量描记的心电图波形幅度，校准心电图机的灵敏度。

（2
分）例如，当选择心电图机的灵敏度为10mm/mV时，如果用1mV定标发生电路给前置放大器输入1mV的矩形波信号，记录纸上就应该描记出10mm的矩形波。

如果此时记录纸上描记的波形幅度与10mm有偏差，则说明整机的灵敏度有误差，需要调整，这个过程就称为定标。

（3分）
2、5号端口。

（2分）
3、三极管的作用：控制信号有效（为低电平）时，三极管导通，将+8V的电压送往稳压二
极管及1mV定标发生电路。

（2分）二极管的作用，在外加+8V信号的条件下，稳定输出+6.8V的电压作为定标电流的参考电压。

（2分）
4、稳压二极管稳定输出 6.8V的电压，则A点的电压可表示为：VA = 6.8V*R137 / (R137+R136+RP100)。

而放大器的输入5号端口，即B点的电压与A点电压的关系可表示为：VB = VA * R130 / (R130+R135)。

最终表达式可通过以上两式联立得到。

通过调整电位器RP100使得该电路的输出电压等于1mV。

（4分）
3.3.1
上图所示为心电图机输入缓冲电路，电极采集到的心电信号通过导联线送至9号端口。

试分析其工作原理，回答下述问题。

1、放电管A100的作用是什么？简述其工作机制。

（3分）
2、R100及C100组成了什么电路？其作用是什么？（3分）
3、集成运放IC100在此处构成了什么典型电路？其输出量与输入量之间是什么关系？此处
它的主要作用是什么？为什么要在此处设置该电路？（9分）
答案：
1、A100的作用是：当高于90 V的电压加到放大器输入端时(如心电图机与除颤器共用时的
除颤高压或其他干扰性高压)，放电管击穿，而放电管的一端是接地的，故高压可对地旁路而保护了机器。

（3分）
2、高频滤波电路。

（1分）电容C100和心电图机的缓冲级并联，在信号为低频时其阻抗大
大高于机器的输入阻抗，故相当于开路。

而在高频(如1 MHz)时，其阻抗远远低于机器输入阻抗，相当于将高频干扰信号对地短路。

（2分）
3、电压跟随器（或缓冲放大器）。

（2分）输出电压等于输入电压。

（2分）此处的主要作用
是提高放大器的输入阻抗（或阻抗匹配）。

（2分）因为若此处的输入阻抗太小，会使心电图机的共模抑制比及信号幅度下降，导致心电图机整机性能下降。

（3分）
3.3.2 下图中，发光二极管LED400点亮的条件是A点电位B点电位，且C点为。

A、高于，高电平
B、高于，低电平
C、低于，高电平
D、低于，低电平
3.3.3 下图是模拟开关MC14052的内部功能示意及逻辑真值表，当控制信号INH、B、A为别为0、1、0时，被送到输出端X、Y的信号是？
3.3.4
上图是6511心电图机的电源整流电路，试分析其工作原理，回答下述问题。

1、F401和F402是什么器件？此处起什么作用（3分）
2、T401是什么器件？此处起什么作用？（3分）
3、D400是什么器件？此处起什么作用？若D400的输入电压波形如下图，请在下面画出
D400的输出电压波形。

（7分）
4、C400在此处起什么作用？（2分）
答案：
1、保险丝。

（1分）若出现异常大电流，保险丝首先熔断，切断电源，保护后级电路。

（2分）
2、变压器。

（1分）将220V的市电交流电变压为电压较低的交流电。

（2分）
3、全波整流桥。

（2分）将交流电转变为直流电。

（2分）
（3分）
4、C400起整流滤波的作用，即利用电容的储能作用，使输出波形变平滑。

6.2.1
上图所示为热敏电阻呼吸频率测量电路，试分析其工作原理，回答下述问题。

1、R1、R
2、R4、Rt组成的是什么典型电路？简述其工作原理。

（5分）
2、R4为什么要选用可调的电阻器？其作用是什么？（2分）
3、该典型电路对电源E和电位器Rs的要求是怎样的？原因是什么？（2分）
4、图中测量方式测得的结果容易受哪些因素的影响？对于呼吸频率，还可以采用什么原理
进行测量？简述之。

（6分）
答案：
1、惠斯登电桥；（2分）电源E与Rs为电桥提供偏置电压，温度不变的情况下，由于R1=R2，
R4=Rt，所以电桥B、D两端没有电位差，放大器输出为0。

每当病人呼出的热气使热敏电阻Rt的阻值发生变化后，Rt上的分压也随之发生变化，而R4上的分压始终不变，从而导致B、D两端出现电位差，该电位差输入放大电路进行处理，从而检测出病人的呼吸。

（3分）
2、在使用前调节R4使它与热敏电阻Rt的阻值相等，电桥处于平衡状态，输出为零。

（2分）
3、要求它们为电桥提供的偏置电压保持恒定，从而保持整个系统灵敏度的稳定。

（2分）
4、环境温度、病人呼吸的强度、病人运动、测试处通气情况。

（3分，答出3个就可以，1
分1个）阻抗法。

（1分）人体呼吸运动时，胸壁肌肉交变弛张，胸廓也交替变形，肌体组织的电阻抗也交替变化，通过测量该电阻抗的周期性变化来计算人体呼吸。

（2分）
6.2.2
上图为振动法血压测量原理示意图，请结合上图回答以下问题：
1、上图中的实线Pb-Pc代表什么？其下t1-t2的直方图代表什么？（4分）
2、依靠上述波形如何得到收缩压和舒张压的结果？请简述振动法血压测量的基本原理。

（6分）
3、振动法测量血压的局限性主要是什么？一般哪些因素会干扰测量？（5分）
答案：
1、Pb-Pc代表袖带压力；（2分）直方图代表压力脉搏波幅度；（2分）
2、袖带压力从大到小逐渐变化的过程中，压力脉搏波的幅度也经历了由小到大再变小的过程。

压力脉搏波幅度达到最大值（Om）时对应的袖带压力大小即为平均动脉压（Pm），（2分）而压力脉搏波幅度上升段中变化率最大时刻（Os）对应的袖带压力即为收缩压（Ps），（2分）而压力脉搏波幅度下降段中变化率最大时刻（Od）对应的袖带压力即为舒张压（Pd）。

（2分）（收缩压和舒张压也可以根据Os、Od与Om之间的固定比率来计算）
3、局限性主要体现在当病人的状况难以检测到规则的动脉压力脉冲时，测量结果就是不可靠的。

（2分）干扰因素：病人活动、心律不齐、严重休克、肥胖病人、心率极高或极低等（3分，答出3个就可以，1分1个）。