电子听诊器设计初步方案.pdf

电子听诊器初步方案 系统电路主要可分为以下几个模块：电子听诊器探头、信号调理电路 (包括 初级放大模块、滤波模块、主放大模块 )、功率放大模块。 本电子听诊器制作所需的材料为： 1/4 英寸直径的超小型驻极体话筒 （1 个）、 普通听诊头（一个）、 1~2 英寸橡皮管（一根）、屏蔽电缆（两根）、集成运算 放大器芯片 μA741 （3 片）、 470pf 电容（ 1 个）、 470uf 电容（两个）、 10uf 电容（1 个）、0.047uf 电容（ 1 个）、0.022uf 电容（ 1 个）、2.2k 电阻（两个）、 22k 电阻（1 个）、68k 电阻（2 个）、22k 电阻（ 1 个）、 11k 电阻（ 1 个）、 10k 电阻（3 个）、 1M 电阻（ 1 个）、 680k(可变电阻器一个 ) 、直插式音频功率放大 器 LM386(1 片)、扬声器（ 1）个、焊锡若干、洞洞板若干、 9v 电池若干、排针 若干、芯片座（ 4 个）； 把心音 (振动 )转换成电信号的装置就是心音传感器，一般 用听诊器检测心 音 。本系统使用的是自制的基于听诊头和驻极体电容的心音传感器。 心音的频率较低 (20-600Hz)，在人耳所能听到的声音范围的低频段，因此我 们选用话筒 (也就是麦克风 )作为声音传感器。设计中选用驻极体话筒。 驻极体话筒高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。 所以在话筒内接入 一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。 驻极体话筒与电路的接法有两种， 分为两端式和三端式， 两端式话筒的灵敏 度比较高， 但动态范围比较小， 目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接， 在 本传感器中采用二端输出方式。 不管是源极输出或漏极输出， 驻极体话筒必须提 供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管。 拾音头的制作 拾音器 MIC 的制作，可在医用器材商店购买廉价的老式听诊器振膜头，在 振膜耳把上套上 1~2 英寸长的橡皮管，另一头挤压入一只 1/4 英寸直径的超小 型驻极体话筒，话筒的两根导线用屏蔽电缆接到电路中的 MIC 处，由于话筒封 装在胶管中，因此对心音的灵敏度是比较高的，对外界的声音几乎无反映。 心音模拟电路的设计 模拟部分包括前置放大、低通滤波、主放大、功率放大电路。心音传感器用 自己制作的传感器，由听诊器探头，导管和驻极体话筒组成。 初级放大电路 信号的初级放大采用的是集成运算放大器。 它是一种高放大倍数、 高输入阻 抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路，具有两个输入端，一个输出端。可对 直流信号和交流信号进行放大。 我们使用的是一款集成运算放大器芯片 μA741 。 μA741 构成的心音前置放大电路 。 SENSOR是驻极体电容式传声器 为了使电子听诊器外形小巧， 便于携带，在本次设计中的理想运算放大器采 用 9V 电池供电。+9V 电源经过 10K 限流电阻和 470PF去耦电容给驻极体传声器 供电，为避免电路中直流噪声的影响， 同时为耦合拾音头产生的交流小信号以便 传送给后面的运算放大器进行电压放大，须在电路中串联 473PF 的电容。 该电路的放大倍数 Av 为： Av=-R5/R6 滤波电路 本设计中仍采用集成运放