Biolääketieteellisten vahvistimien dynaaminen valikoima on kriittinen parametri, joka määrittää niiden kyvyn mitata fysiologisia signaaleja tarkasti erilaisilla amplitudeilla. Oikea laskenta takaa signaalin eheyden ja estää tiedon vääristymisen tai häviämisen. Tässä artikkelissa selitetään vaiheet, jotka liittyvät fysiologisen signaalin mittauksessa käytettävien biolääketieteellisten vahvistimien dynaamisen vaihteluvälin laskemiseen.

Dynaamisen alueen ymmärtäminen

Dynaaminen alue viittaa siihen, että vahvistimen enimmäis- ja vähimmäissignaalitasojen välinen suhde on sellainen, että se ei häiritse tai häiritse melua. Se ilmaistaan yleensä desibeleinä (dB). Suurempi dynaaminen alue osoittaa, että signaalit voidaan ottaa paremmin vastaan suurilla amplitudivariaatioilla.

Dynaamisen alueen laskentavaiheet

Dynaamisen alueen laskeminen edellyttää vahvistimen maksimipanoksen ja melutason tunnistamista. Peruskaava on:

]Dynaaminen alue (dB) = 20 × log10(Vmax[ / V[]melu[]][[]]]

Määritetään suurin syötejännite (Vmax)

Tämä arvo on suurin signaalin amplitudi, jonka vahvistin voi käsitellä ilman kyllästystä tai vääristymää. Se on yleensä valmistajan määrittelemä tai kokeellisesti mitattu.

Määritetään melutaso (V) melu

Melutaso on alhaisin signaalitaso, joka voidaan erottaa taustamelusta. Se voidaan mitata kirjaamalla vahvistimen lähtö ilman tulosignaalia tai käyttämällä valmistajan eritelmiä.

Esimerkkilaskenta

Jos vahvistimen suurin tulojännite on 1 V ja melulattia 1 μV, dynaaminen toimintasäde on:

]20 × log[10[1 / 0,000001 = 20 × log[10[][1000 000] ... 20 × 6 = 120 dB

Tämä osoittaa, että vahvistin pystyy käsittelemään 120 dB:n signaaleja ilman merkittäviä vääristymiä tai meluhäiriöitä.