Ягма Медицинская физика

Лечебный факультет

1 курс

1 семестр

Лекция № 9

«Усилители »

Составил: Дигурова И.И.

Бабенко Н.И.

2003 г.

1. Усилители. Его виды и классификация.

Усилитель – это электронное устройство для усиления амплитуды входных электрических сигналов за счет внешнего управляемого источника энергии.

Усиление внешних входных сигналов удобно рассмотреть на примере абстрактного трехкаскадного усилителя. Каждый каскад - это самостоятельный усилитель, выполняющий свою собственную задачу.

Структурная схема усилителя:

Назначение элементов схемы:

а – источник входного сигнала. В медицине это может быть:

- электроды на теле человека (при снятии электрокардиограммы),

- микрофон на теле человека (при записи фонокардиограммы).

1.Входной каскад – предназначен для передачи сигнала от источника к последующим каскадам с минимальными искажениями слабого входного сигнала, т.е. для согласования усилителя с источником входного сигнала. Коэффициент усиления входного каскада очень близок к единице. Его основное назначение – это исключить влияние усилителя на источник сигнала.

2.Промежуточный каскад – необходим для усиления сигнала, поступающего с выхода первого каскада, до уровня, обеспечивающего нормальную работу выходного каскада, то есть усилить входной сигнал до уровня чувствительности выходного каскада. В усилителях может быть несколько промежуточных каскадов.

3.Выходной каскад – нужен для усиления амплитуды сигнала до значения, заданного техническим заданием на усилитель.

4.Источник питания – выпрямитель или аккумулятор, энергия которых преобразуется в энергию электрического сигнала на выходе усилителя.

б – нагрузка:

- представляет собой устройство, подключённое на выход усилителя.

Это может вольтметр, самописец, принтер, осциллограф.

Усилитель имеет значительное число технических характеристик. Отметим наиболее важные из них.

1. Если усилитель собран на лампах, он называется «ламповый усилитель», на полупроводниках - «полупроводниковый усилитель».

2. В зависимости от формы входного сигнала усилители бывают усилителями синусоидальных (гармонических) колебаний, усилителями импульсных сигналов, усилителями медленно меняющихся сигналов произвольной формы (усилителями постоянного тока -УПТ).

3. Входной сигнал характеризуется не только амплитудой, но и частотой. По полосе пропускания рабочих частот усилители бывают:

• широкополосные усилители (полоса пропускания от нескольких десятков герц до десятков мегагерц);

• узкополосные усилители ( полоса пропускания частот в несколько десятков герц ).

4. Усилитель усиливает амплитуду входного сигнала. В качестве входного сигнала может быть напряжение, ток, мощность. Поэтому усилитель может быть усилителем напряжения, тока, мощности ( если усиливает одновременно и ток и напряжение ).

Усилители медицинского назначения бывают усилителиями диагностической аппаратуры, лечебной аппаратуры, лабораторных приборов.

Среди усилителей диагностической аппаратуры можно выделить усилители биотоков сердца (электрокардиографы), звуков сердца (фонокардиографы), головного мозга (электроэнцефалографы), скелетных мышц (электромиографы), желудка (электрогастрографы ).