心脑电图机检定仪信号源

心脑电图机检定仪的核心部分是信号源。为适应检定需要，信号源应能产生正弦、方波、三角、微分等波形。本文介绍的信号源除能完成以上功能外，适当改变软件可得其它各种波形。

结构框图见图14-1；电路原理图见图14-2。

图14-1

(1)电压基准：采用LM336-5.0V，见图14-2的VS。VD1～VD4为温度补偿。R2、R3若用电位器替代，可对基准源的基准电压进行调整(在此将其固定)。

(2)波形形成：主要由A1数模转换器DAC1230及运算放大器A2组成。工作时向A1的DI1～DI8送不同的代码，VRFE端便可输出相对应的电压。当微处理器经数据总线D6～D7按所要产生信号的函数规律向A1送代码时，VRFE端便得到相应波形。VRFE输出的波形再经R4、R5及A2放大、电平偏移，由A2输出VDZ～4095/4096VDZ双极性信号。其峰值接近2VDZ。

表1

输出标称值(峰-峰值)	衰减量	KL1	KL2	KL3
2V	1/5	任意	1	1
4V	2/5	1	0	1
8V	4/5	0	0	1
0.2V	1/50	任意	1	0
0.4V	2/50	1	0	0
0.8V	4/50	0	0	0

(3)步进衰减器1：由电阻R7～R11及断电器KL1～KL3组成。通过三只继电器不同状态组合，得到不同的衰减量，对应关系见表1。在表1中，假设衰减器的输入信号峰-峰值2VDZ=10V，并设图14-2中所画继电器触点状态为逻辑1状态。

(4)跟随及有源滤波：由A3、R12～R15、RP1及C5和C6组成同相输入2阶有源滤波器，转折频率约为10Hz。其作用：①利用其高输入阻抗的特点，使精密衰减器输入阻抗变化造成的误差小到可忽略；②对A1产生的信号中的小阶梯进行适当平滑；③经RP1进行幅度微调，调整时可使A3的放大倍数在1.04～1.06间变化，以此校准号源的幅度准确度。

 

图14-2

(5)精密衰减器：由A4、A5构成。这是DA转换器最常见的用法，只是VRFE加的不是直流标准电压，而是各种函数信号。工作时微处理器给A1输入不同的代码，使经过A4的信号得琶相应衰减。衰减分辨率为输入信号幅度的1/4096(约0.025%)。

(6)步进衰减器2：由R19～R21、R16、RP2及KL4～KL6组成。其中RP2为×10倍率调整。状态值表见表2。

表2

衰减量	KL4	KL5	KL6
10	任意	0	0
1/100	1	1	1
1/10000	0	1	1

从以上三部分衰减器的介绍可见，它们结合到一起，便可使信号电压在8μV～30V内连续可调。由于有足够的分辨率，便可实现在标准器上直接读取检定误差，比在被检仪器上读取误差，引入的估读误差小得多。更重要的是，能利用微处理器对幅度系统误差进行修正，放宽了对各衰减器电阻准确度的要求，降低了成本。