यह ऑप-एम्प सर्किट क्या करता है? (एक ईसीजी का हिस्सा)


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मैं इस योजनाबद्ध (AD620AN डेटाशीट से) के आधार पर ईसीजी सर्किट बनाना चाहूंगा:

ईसीजी सर्किट

मैं सर्किट के इस हिस्से को नहीं जानता और यह कैसे काम करता है। मुझे पता है कि इसे दाहिना पैर संचालित सर्किट कहा जाता है जो शोर के प्रभाव को कम कर रहा है। लेकिन मुझे नहीं पता कि इस मामले में नकारात्मक प्रतिक्रिया कैसे काम करती है। क्या कोई मेरी मदत कर सकता है?

दाहिना पैर चला


यह वोल्टेज विभक्त R2 / R3 के लिए एक बफर नहीं है?
प्लाज्मा

@PlasmaHHp, अनिवार्य रूप से। वोल्टेज डिवाइडर एक तरह का धोखा है, जो आपको यूएस के इनपुट चरण से सामान्य मोड सिग्नल को पुनर्प्राप्त करने देता है। बड़ी बात यह है कि आप इसे वापस खिला रहे हैं!
स्कॉट सीडमैन

जवाबों:


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दाहिना पैर चालक शोर को रद्द करने के लिए शरीर के औसत वोल्टेज को चलाने की कोशिश करता है। दाहिना पैर चुना जाता है क्योंकि यह दिल से बहुत दूर है, इसलिए वहां पर लगाए गए किसी भी संकेत को हृदय के पास दो इलेक्ट्रोडों के लिए सामान्य मोड होगा।

कमरे में एसी पावर जैसी चीजों के लिए कैपेसिटिव कपलिंग से उठाकर दाहिने पैर की ड्राइव शरीर को बहुत अधिक कसकर युग्मित करती है।

दाहिने पैर के चालक ओपैंप के फीडबैक पथ में नेटवर्क सिग्नल के कुछ कम पास फ़िल्टरिंग प्रदान करता है।


इसे देखने का एक बेहतर तरीका यह है कि आप प्रभावी रूप से शरीर और संदर्भ इलेक्ट्रोड के बीच प्रतिरोध को कम कर रहे हैं।
स्कॉट सीडमैन

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यह सर्किट, और इसके लिए की जरूरत है, बहुत अधिक समझ में आता है जब आप कुछ चीजों पर विचार करते हैं जिन्हें चित्रित नहीं किया जाता है। सबसे पहले, याद रखें कि शरीर पर किसी प्रकार के संदर्भ वोल्टेज को स्थापित करना आवश्यक है, ताकि माप इलेक्ट्रोड पर वोल्टेज में सर्किट के संबंध में कुछ संदर्भ हो।

चित्र इस संदर्भ को एक दाहिने पैर इलेक्ट्रोड द्वारा स्थापित किया जा रहा है जो सीधे सर्किट ग्राउंड से जुड़ा हुआ है। यदि शरीर के लिए एक शून्य प्रतिबाधा कनेक्शन इस तरह बनाया जा सकता है, तो हम किया जाएगा, और एक विस्तारित पैर कनेक्शन की कोई आवश्यकता नहीं होगी।

वास्तव में, संदर्भ इलेक्ट्रोड और सर्किट के बीच का कनेक्शन किलोहोम्स, या दसियों किलोहोम हो सकता है। अब, शरीर पर सवारी करने वाले सामान्य-मोड वोल्टेज के कारण, और यह तथ्य कि संदर्भ इलेक्ट्रोड को जमीन पर उच्च बाधाओं के माध्यम से जोड़ा जाता है, आवारा धाराएं हैं। (यह सिग्नल इलेक्ट्रोड पर एक समस्या से कम है, जो जमीन के विपरीत बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा में जाते हैं)।

प्रेरित पैर सर्किट क्या करता है, सामान्य मोड वोल्टेज को मापने के लिए फीडबैक तकनीकों का उपयोग करता है, और इसे संदर्भ इलेक्ट्रोड के माध्यम से वापस फीड करता है। यह प्रभावी रूप से प्रतिक्रिया के लाभ के एक कारक द्वारा संदर्भ इलेक्ट्रोड पर कनेक्शन की बाधा को कम करता है।यहां छवि विवरण दर्ज करें

मैं सर्दी, ब्रूस बी और जॉन जी वेबस्टर से चित्र 1 संलग्न कर रहा हूं। "प्रेरित-दाहिना पैर सर्किट डिजाइन।" आईईईई बायोमेडिकल इंजीनियरिंग 1 (1983) पर लेनदेन: 62-66।, जो इलेक्ट्रोड प्रतिबाधा को दिखाते हैं, लेकिन मैं कागज को पढ़ने की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं यदि आप इसे प्राप्त कर सकते हैं, क्योंकि यह प्रतिबाधा के प्रभावी कटौती के बहुत स्पष्ट व्युत्पन्न को दर्शाता है।


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यह भी एक उत्कृष्ट उदाहरण है कि हम इंजीनियरों को कला वर्ग में लोगों को आकर्षित करने के लिए क्यों नहीं कहते ;-)
Cort Ammon

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मैं यह नहीं जानना चाहता कि आप Cb को कहाँ रखना चाहते हैं।
जूल्स

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@CortAmmon ने सहमति व्यक्त की। हालांकि मुझे वापस ले जाता है। मैं 1983 में कल्पना करता हूं, यह रैपिडोग्राफ पेन और स्टैंसिल का काम था, हो सकता है कि लेटरिंग के लिए एक पेंटोग्राफ के साथ, और फिर फोटोग्राफर को बंद कर दिया जाए।
स्कॉट सीडमैन

@ जूल्स - आपने अभी पता लगाया कि स्टिकमैन मुस्कुरा क्यों रहा है
स्कॉट सीडमैन

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मैंने कल पहली बार इस अजीब सर्किट समाधान को देखा और इसने तुरंत मेरा ध्यान आकर्षित किया। जाहिर है कि सामान्य-मोड संकेतों को दबाने का कुछ चतुर विचार था। यह किस तरह का था?

मौलिक विचार को समझने के लिए, मैंने सबसे पहले सभी छोटे विवरणों को हटा दिया, जो समझ को बाधित करते थे और परिचित सर्किट बिल्डिंग ब्लॉकों और सिद्धांतों को देखने की कोशिश करने लगे। मैंने सर्किट आरेख को सरलीकृत और स्केच किया और AD705 op-amp (А3) वाले भाग पर ध्यान केंद्रित किया:

डीआरएल सर्किट - विचार

संरचना। मैंने सिग्नल इलेक्ट्रोड और संदर्भ इलेक्ट्रोड के बीच दो एकल-अंत इनपुट वोल्टेज (VIN- और VIN +) को देखा। आश्चर्यजनक रूप से उनके इनपुट "स्रोत" ग्राउंडेड नहीं थे ... लेकिन ऑप-एम्प आउटपुट से जुड़े थे। वह क्या बकवास था?!? अहा ... वे एक "चलती" जमीन से जुड़े थे, जिसने शायद उनके एक साथ (सामान्य-मोड) रूपांतरों को दबाने की अनुमति दी थी।

इनपुट वोल्टेज उच्च इनपुट प्रतिबाधा के साथ चरणों (A1 और A2) को बढ़ाकर बफर कर दिए गए थे। आम-मोड संकेतों के संबंध में, इन चरणों ने वोल्टेज अनुयायियों के रूप में काम किया । यही कारण है कि मैंने इनपुट एम्पलीफायरों के आउटपुट के बीच तीन प्रतिरोधों के नेटवर्क को आकर्षित नहीं किया, क्योंकि यह केवल अंतर मोड के लिए महत्वपूर्ण था।

लेकिन अनुयायी आउटपुट के बीच 2-रोकनेवाला सर्किट की क्या सेवा की? मुझे एहसास हुआ कि आरएफ और ए 3 की मदद से एक ऑप-एम्प इनवर्टिंग समर बनाया गया था।

ऑपरेशन। कल्पना कीजिए कि शुरू में दोनों इनपुट वोल्टेज शून्य हैं। तो op-amp आउटपुट वोल्टेज VREF (दाहिने पैर का) शून्य है।

यदि दोनों इनपुट वोल्टेज में वृद्धि होती है (वास्तविक "अचल" जमीन के ऊपर कुछ सामान्य-मोड शोर वोल्टेज के कारण), वास्तविक जमीन के नीचे शोर वोल्टेज के साथ op-amp आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है (लगभग)। और चूंकि इनपुट वोल्टेज "स्रोत" वास्तविक नहीं बल्कि "चल" जमीन से जुड़े होते हैं, इसलिए उनके वोल्टेज शोर वोल्टेज के साथ नीचे चले जाते हैं। बोलचाल की भाषा में, ऑप-एम्प आउटपुट आम मोड वोल्टेज के परिमाण के साथ इनपुट वोल्टेज को "नीचे" खींचता है (ऑप-एम्प आउटपुट आम मोड वोल्टेज से बराबर वोल्टेज घटाता है)। नतीजतन, वास्तविक जमीन के संबंध में, सामान्य-मोड सिग्नल शून्य (लगभग) होगा।

तो, सामान्य मोड के संबंध में, अजीब आरडीएल सर्किट को इनपुट स्रोत "ग्राउंडेड" के साथ एक ऑप-एम्प इनवर्टिंग समर के रूप में माना जा सकता है, जो कि वास्तविक जमीन के बजाय इसके आउटपुट में "ग्राउंडेड" है । इस "चल जमीन" के कारण, सामान्य-मोड सिग्नल दबा दिए जाते हैं।

यदि हम एक में इनपुट वोल्टेज और रेसिस्टर्स दोनों को जोड़ते हैं, तो हम इस व्यवस्था को 200 के लाभ के साथ इनवर्टिंग एम्पलीफायर के रूप में सोच सकते हैं , जो आउटपुट VIN द्वारा वापस खिलाया जाता है ... यानी, दो नकारात्मक प्रतिक्रियाएं हैं - स्थानीय (आरएफ द्वारा कार्यान्वित,) आर 1 और आर 2) और वैश्विक (वीसीएम द्वारा)।

प्रवर्धक के रूप में डीआरएल सर्किट

मैंने कल अपने वास्तविक विचारों को समझने के लिए पेंसिल और रबर के साथ स्केच किए गए वास्तविक सर्किट आरेखों को अपने विचारों से जोड़ा है जिससे मुझे इस स्पष्टीकरण का सामना करना पड़ा। बेशक, मैं उन्हें खूबसूरती से रेखांकित कर सकता हूं ... लेकिन इसलिए वे कम जानकारीपूर्ण हो जाएंगे ...

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