基本电路论文.doc

利用multisim仿真研究心电图机简化模型 摘要： Multisim是一款广泛使用的EDA软件，在电路学习过程经常被用作仿真电路。心电图机是用来记录有心脏节律收缩时产生的电位变化的电子仪器,起收集、放大、显示电信号的作用。本文主要针对其放大电路的简化电路模型，利用Multisim进行仿真模拟，从而进一步了解心电图机的工作原理。 关键字：心电图仪、Multisim仿真、示波器 0 引言 随着EDA技术的进步与应用的推广，在电路课程的教学中越来越多地引入EDA软件。目前国内许多高校将电路仿真软件Multisim应用于电路课程教学和电路实验教学之中，提高了教学效果。由于Multisim软件功能齐全，几乎涵盖了电路分析的所有领域。 采用记录仪来描记心电图的仪器称为心电图机（Electrocardiograph）。临床描记和测量心电图，综合分析包括心律失常的类别、心电轴有无偏移、心电图是否异常等，以判别是否符合某些诊断标准，在当今的医疗诊断中心电图机是一种极其常见且重要的诊断仪器。但是在学习电子仪器时，很少对其工作原理的有认识，本文试着讨论用Multisim仿真来直观的理解心电图机的工作原理。 组成原理 由输入电路、心电放大、心电测量、心电记录和电源五大部分组成。 体表心电信号由肢体电极（RA、LA、RL、LL）和胸电极（C）引出，经导联线、导联选择开关和滤波后，输至前置放大器。 体表的mV级心电信号经放大后，流向动圈式记录器的线圈，在磁铁的均匀磁场作用下形成一个力矩，产生线圈偏移，带动热笔运动，将心电图描记在记录纸上。具体见图1.1 1心电图机原理 心电图机工作时的状态大致如下图所示 图1.1 心电图机工作示意图 2 心电图机简化模型 图 2.1 心电机简化模拟电路 心电图机的工作过程，可以简化地理解为运用放大器将信号源的电信号放大并用示波器显示的过程，所以心电图机可以简化为图2.1。 【注：一般来说，心电测量时电极导联方法分为标准肢导联、单极加压肢体导联、单极胸导联。图2.1为单极胸导联】 3 Multisim 电路仿真 根据图2.1，在Multisim软件中可以仿真出电路（图3.1），其中由交流正弦电压源代替人体生物电。 图3.1 Multisim仿真电路 仿真结果如图3.2，可以看到示波器所显示的波的参数均有相应的放大。 图3.2 Multisim电路仿真运行结果 在正常对的心电测量中，人的生物电作为电压源。其主要参数为： 窦性心律（对应频率）：正常为60～100bpm 之间。 P R间期（对应周期）：自P波开始至QRS波群开始的时间。正常范围为0.12～o 20s。 RV5+SV1（对应振幅）：男4.0，女3.5 由于生物电振幅、频率等波参数都不像典型的波，故无法用Multisim模拟相应的波形，但是对于简单认识心电图机的原理，采用正弦波是完全可以的。 4 结语 心电机图是我们医疗诊断中最常用的仪器之一，自从的它诞生后，已经帮助甚至挽救了无数的患者，无疑，心电图机在医疗事业中作用是十分重要的。但是，对于这样典型的电子仪器，我们对它的了解却不多。其实，心电图机的简化电路也比较简单（如图3.1）。本文通过Multisim仿真，我们可以直观的认识心电图机的工作原理，其实它的工作主要就是采集，放大，显示的过程。 5 参考文献 [1]陈洪亮 张峰 田社平 《电路基础》 高等教育出版社 2007 [2]张峰 吴月梅 李丹 《电路实验教程》 高等教育出版社 2008 [3]常华 袁钢 常敏嘉 《电子电路设计循序渐进系列教程》 清华大学出版社 2006 [4]郭航远 马长生《 HYPERLINK /primo_library/libweb/action/display.do?tabs=detailsTabct=displayfn=searchdoc=sjtulibzw000414263indx=8recIds=sjtulibzw000414263recIdxs=7elementId=7renderMode=poppedOutdisplayMode=fullfrbrVersion=dscnt=0scp.scps=scope%3A(SJT)%2Cscope%3A(sjtu_metadata)%2Cscope%3A(sjtu_sfx)%2Cscope%3A(sjtulibzw)%2Cscope%3A(sjtulibxw)tab=default_tabdstmp=1293944571469srt=rankmode=Basicdum=truetb=tvl(1UIStar