医用电子学重点..doc

2011级2班生物医学电子学复习思考题 1.用框图表示生物医学测量系统的基本构成？ 传感器： 非电量到电量的变换； 信号调理电路：阻抗变换，放大，滤除噪声，抗混频,动态范围匹配; A/D转换：完成模拟数字的转换；微处理器：信号处理，系统控制；D/A转换：完成数字模拟的转换。 2.生物医学测量的基本特点是什么？ 与其它测量系统相比，生物医学测量有以下特点： 1.从测量值范围上，测量的生理参数的幅值和频率范围都是比较低的。 2. 从测量对象上，由于测量对象是人，有生命的。被测量是动态的。 3.许多被测生理量的很难接近。 4.被测量是很少是确定的，测量结果是随机的。生理数据的时间变异性和个体差异性。 5.生理系统间存在相互的相用，系统间相互联系缺乏了解。 6.传感器对被测生理量的影响 3. 简述生物电和人工电的区别？ 生物电：载流子是电解质中的离子，电流存在于细胞膜内外（部分绝缘）电流存在于导体中（绝缘） 几何：导联位置与心向量之间的相对位置 组织电特性：电导率分布 5. 12导联是怎么构成的？ 构成：（1）三个标准导联。I导联是RA(-)(Right Arm（右手负极）至LA(+)(Left Arm)（左手正极），II导联是RA(-)至LF(+)(Left Foot)（左脚正极），III导联是LA(-)至LF(+)。2)V1-V6，6个胸导联。3）.aVR、aVL、aVF导联。aVR导联是RA(+)至[LA LF](-)，aVL导联是LA(+)至[RA LF](-)，aVF导联是LF(+)至[RA LA](-)。 ②噪声是在电路中除了期望的信号之外的任何其它信号。干扰是噪声的不期望的效果。如果一个噪声电压造成电路的不合适工作，这是干扰。噪声不可能被消除，但是在幅度上可以减少，直到它不产生干扰（所以，干扰是可以消除的） 7. 什么是白噪声？（P8） 由于热噪声的功率频谱密度为P=4kTR，所以电阻及晶体管的热噪声功率频谱密度是一个与频率无关的常数，也就是说，在一个极宽的频带上，热噪声具有均匀的功率谱，这种噪声通常称为“白噪声” 8. 根据噪声产生的机理,半导体中噪声源主要有那几种形式？ 分配噪声，散粒噪声，1/f噪声 9. 什么是热噪声？ 热噪声属于白噪音(white noise)，由元器件中电子或电荷受热激发所产生的噪音信号。 由于荷电粒子受激的随机性和周期性，因而会导致电荷的不均一，进而使读出的信号发生波动。只有 在绝对零度时，该噪音才会消失。 10. 影响电阻中热噪声的因素有那些？用什么途径可以降低电路中的热噪声？ 电阻的工作温度，电阻阻值，通过电阻的信号带宽。途径：降低电路的工作温度，减小电阻阻值，限制电路是带宽 11. 什么是散粒噪声？影响散粒噪声的因素有那些？（P9） 在晶体管中，电流是由无数载流子（空穴或电子）的迁移形成的，但是各个载流子的迁移速度不会相同，致使在单位时间内通过PN结空间电荷区的载流子数目有起伏，因而引起通过PN结的电流在某一电平上有一微小的起伏，这种起伏就是所谓的散粒噪声。影响因素：流过PN结的直流电流 12. 什么是噪声系数？一个系统的噪声系数意义是什么？（P9） 线性网络输入端的信号噪声功率比（Si/Ni）与输出端信号噪声功率比（So/No）之比值被定义为噪声系数NF NF=（Si/Ni）/（So/No） 意义：用来衡量网络内部噪声的大小 13. 什么是电极? 举出电极生物医学中的三个应用 电极一般是指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置 举例——心电电极、脑电电极等 应用：检测脑电图，心电图，肌电图 14. 什么是半电池电位？半电池电位在生物电测量时是一个被测量吗？一般生物电测量时怎么处理它的？（P272） 基于电极与其周围环境电解质间形成的特定电势差，大小取决于电极金属特性、溶液中离子浓度、温度。不是一个被测量。对于某种金属与电解质溶液来说，是一个完全确定的值。在测量时，一般将半电池电位作为已知量。 15. 极化电极和非极化电极界面流过的电流有什么不同？各举出一个接近极化电极和非极化电极的实际电极例子。 极化电极界面流过的电流是位移电流； 非极化电极界面流过的电流是传导电流，电荷在界面迁跃。 （位移电流不是电荷作定向运动的电流，但它引起的变化电场，也相当于一种电流。位移电流只表示电场的变化率，与传导电流不同，它不产生热效应、化学效应等Agcl是非极化电极，相当于电阻；Pt是极化电极，相当于电容。 Ag-AgCl 电极，对于生物体组织具有非常小而且稳定的半电池电位，而且为非极化电极，故常用来作为生物电测量的引导电极来使用。可是Ag-AgCl 材料对生物