Diseñar y construir un circuito de ECG: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

El electrocardiograma (ECG) muestra un comportamiento general, típicamente para un corazón humano. Al observar el voltaje a lo largo del tiempo del corazón, los médicos pueden tener una idea general de la salud del paciente, ya que aparecen muchos problemas respiratorios y cardíacos que pueden distorsionar la señal del ECG. Aquí, explicamos los pasos de cada etapa que se requieren para construir su propio circuito de ECG y luego registrar una señal de ECG.

Paso 1: Amplificador diferencial de instrumentación

Primero, se debe crear un amplificador diferencial de instrumentación para tener en cuenta una ganancia de alrededor de 1000. Una ganancia es importante para amplificar la señal para asegurar una señal más clara y legible. Este amplificador específico le dará dos entradas que le permitirán configurar correctamente los electrodos al final de la construcción y leer la señal de ECG.

Componentes:

- (3) amplificador operacional uA741

- (4) resistencias de 10 kohm

- (3) resistencias de 5 kohm

Paso 2: adición de búfer

Entre cada etapa, es importante agregar un búfer para preservar la señal que sale de cada etapa. Esto ayudará a reducir el ruido durante la construcción del circuito.

Componentes:

- Amplificador operacional uA741

Paso 3: filtro de paso de banda

La construcción de un filtro de paso de banda es importante para permitir que solo un cierto rango de frecuencias pase a través del circuito a la salida. Para un ECG, un rango de alrededor de 0,1 Hz a 250 Hz es ideal. El filtro de paso bajo permitirá señales por debajo de 250 Hz y el filtro de paso alto permitirá señales por encima de 0,1 Hz. La ecuación de frecuencia de corte fc = 1 / 2piRC se puede utilizar para calcular los valores de resistencia y condensador.

Componentes:

- (1) amplificador operacional uA741

- (1) resistencia de 6,8 kohm

- (1) resistencia de 160 kohm

- (2) condensador de 0,1 uF

Paso 4: Filtro de muesca

Luego, se debe construir un filtro de muesca doble para bloquear la frecuencia de 60 Hz para que no pase por el circuito. Esta frecuencia debe excluirse porque se asocia comúnmente con líneas eléctricas y, por lo tanto, podría causar interferencias con la señal de ECG. Para seleccionar los componentes, se puede utilizar la ecuación 1 / 4piRC.

Componentes:

- (2) resistencia de 27 kohm

- (1) resistencia de 13 kohm

- (2) condensador de 50 nF

- (1) condensador de 100 nF

Paso 5: construya su circuito

¡Finalmente, conecta todas las etapas juntas! Recuerde la adición del búfer entre cada etapa para asegurar la preservación de la señal. La construcción puede requerir un poco de prueba y error para garantizar que todos los componentes estén colocados correctamente en la placa de pruebas. Puede ser útil probar cada etapa individual en un osciloscopio para ver si cada etapa está produciendo los resultados deseados.

Paso 6: Pruebe el ECG en humanos

Luego puede probar su circuito de ECG construido usando un osciloscopio. Coloque dos electrodos en los tobillos y uno en la muñeca derecha. La derivación positiva va al tobillo izquierdo, la derivación negativa va al tobillo derecho y el suelo va a la muñeca derecha. Asegúrese de verificar si los cables que está utilizando para alimentar el circuito y los cables conectados a la salida están funcionando.