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電路設計剖析:詳解電子聽診器放大電路

發布時間:2015-02-01 責任編輯:sherryyu

【導讀】鑒于老式的聽診器聲音微弱,塞耳朵里不舒服,不能隔離環境噪聲,頻率響應不可調等缺點,本文提出了一種新的電子聽診器,可接有放大器,故可將微弱的心跳聲放大到清晰可聞的程度。那么這個放大器是如何設計的呢?
 
老式的聽診器沒有放大作用,聲音微弱,塞在耳朵里很不舒服,不能隔離環境噪聲,頻率響應也不可調。本文提出的電子聽診器由于接有放大器,因此可將微弱的心跳聲放大到清晰可聞的程度。電子聽診器除了能清晰監聽病人的胸/腹聲音外,還能用在搜索機械噪聲源的定位等方面,其輸出可用磁帶錄音機錄下來供分析病情使用,或送入大功率的放大器另作他用。在實驗過程中,發現拾音頭MIC用普通振膜拾音頭的中頻響應好,背景噪聲也小。便宜的振膜和高價的振膜效果一樣好。
 
電路原理:直流電源用兩塊9V電池供給,接成正、負電源型。電池應選用質量上乘的新電池。拾音器輸出經電容C2耦合至LM741($0.2800)放大器IC1,其輸出送至另一塊741低通濾波器IC2,其截止頻率可通過改變R1和R2控制在略高于100Hz的頻率,這時整個聽診器的頻率響應感覺最好。若用雙連50kΩ或100kΩ的電位器取代R1和R2時,就可隨時調整聽診器的頻率響應,但對診斷病人的應用來說,最終還是放在 30kΩ的位置最佳。IC2的濾波輸出分別送至IC3和IC4。IC3也是一塊741,用作低電壓音頻放大器LM386IC5的緩沖級,信號經IC5放大后驅動雙聲道耳機,耳機阻抗為8Ω,電路中已將雙聲道耳機并接成單聲道耳機,這時有效阻抗為4Ω,正好與LM386($0.3088)的要求相匹配。IC4也是一塊741,接成放大器用來驅動雙色LED,它能以視覺的形式顯示心跳的狀態。
詳解電子聽診器放大電路
操作時,先將音量控制電位器放在10`20%的位置,戴上耳機,將拾音器放在病人的胸部,慢慢加大音量至50%,使心跳聲清晰可聞,但沒有隆隆聲,耳機里傳出的一些尖叫聲、流水聲、爆破聲或破裂聲屬病人胸腔的正常現象,不屬于電路問題。操作時,為避免靈敏度太高,可將音量減少一些再移動拾音器,待拾音器放好后再開大音量診聽。同時在操作時將拾音器盡量遠離耳機,以消除反饋嘯叫。電子聽診器的R3放在音量的10%處,其響度相當于老式聽診器的音量。
  
至于拾音器MIC,可在醫用器材商店購買廉價的老式聽診器振膜頭,在振膜耳把上套上2英寸長的橡皮管,另一頭擠壓入一只1/4英寸直徑的超小型駐極體話筒,話筒的兩根導線用屏蔽電纜接到電路中的MIC處,駐極體話筒處最好用熱縮套管加固,也可用膠帶捆扎,防止操作時產生不必要的噪聲干擾。
 
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