Tạo mạch Khuếch đại Stethescope

Bài đăng giải thích cách tạo mạch khuếch đại ống nghe điện tử để cho phép tái tạo âm thanh lớn của nhịp tim đang được chẩn đoán. Bài báo cũng tiết lộ cách tương tự có thể được áp dụng trong điện thoại di động thông qua mạch không dây. Ý tưởng do Tiến sĩ Ankit yêu cầu.

Yêu cầu chính

1. Tôi muốn bạn giúp tôi với mạch sau 'Một ống nghe điện tử'.
2. Ý nghĩa- Ống nghe thông thường là một thiết bị dùng để nghe nhịp thở và âm thanh của tim. Một ống cao su rỗng được nối ở một đầu với màng ngăn hình đĩa (đặt trên bệnh nhân) và đầu kia nối với tai người nghe thành hình chữ Y.
3. Khi tiếng thở và tiếng tim tạo ra những rung động nhẹ, những rung động này làm cho cơ hoành rung động và sau đó âm thanh được khuếch đại trong đĩa và có thể nghe được qua ống này đến đầu kia.
4. Trong bệnh viện, thường có tiếng ồn của các thiết bị khác do đó âm thanh yếu được truyền qua ống nghe đôi khi không nghe được và người nghe bỏ sót chẩn đoán quan trọng.

Mục tiêu:

• Một mạch được yêu cầu thu nhận các rung động âm thanh từ màng loa của ống nghe và chuyển nó thành tín hiệu điện tử sau đó được khuếch đại và có thể nghe thấy qua loa đủ lớn để không cần kết nối với tai và không bỏ sót âm thanh (thậm chí là nhỏ hơn các học viên có kinh nghiệm).
• Pin được sử dụng có thể nhỏ nhẹ 4,5V hoặc 6V (giống như pin được sử dụng trong đèn pin sạc lại được) HOẶC thông qua các ngân hàng điện di động vì ống nghe phải di động và dễ mang theo đồng thời tránh kết nối ổ cắm trên tường để cung cấp điện.
• Là một cải tiến của mạch này - Nếu có thể, mạch có thể lấy điện qua điện thoại android trực tiếp VÀ một lần nữa nếu có thể, các tín hiệu đầu ra có thể được hiển thị dưới dạng đồ thị trong màn hình android.
• Vì không có tiếp xúc trực tiếp với tai, điều này cũng sẽ ngăn ngừa nhiễm trùng chéo cho tai như đôi khi xảy ra khi một ống nghe được sử dụng bởi nhiều người dùng.

Thiết kế

Âm thanh của nhịp tim có thể cực kỳ yếu và do đó nó không thể nghe được nếu không có thiết bị phù hợp tối thiểu như ống nghe.

Ống nghe là một thiết bị cơ bản dựa vào việc chọn và truyền các rung động không khí qua một ống vào tai người dùng.

Các rung động được tạo ra bởi nhịp đập của tim trên cơ hoành cảm nhận của ống nghe khi nó được đưa đến gần lồng ngực nơi có tim và chuyển động của cơ hoành làm cột không khí bên trong ống trở thành một chuyển động rung kéo-đẩy tương ứng.

Điều này chắc chắn có nghĩa là mặc dù rung động không khí hoặc rung động âm thanh do tim tạo ra có thể đủ nhỏ nhưng nó đủ lớn để nghe được mà không cần sự hỗ trợ của thiết bị điện, có nghĩa là âm thanh có thể đủ mạnh để được khuếch đại bằng âm thanh bộ khuếch đại, bởi vì nếu tai trần có thể nghe thấy những rung động nhỏ này, thì bộ khuếch đại cũng có thể nghe thấy MIC.

Tạo ra Nhịp tim trong Loa

Để tái tạo âm thanh qua loa, tín hiệu cần được khuếch đại đáng kể và tất nhiên, tín hiệu phải được xử lý thích hợp để loại bỏ mọi nhiễu liên quan.

Sơ đồ mạch của bộ khuếch đại ống nghe điện tử được đề xuất được thiết kế sử dụng hai giai đoạn, một bao gồm mạch điều khiển giai điệu dựa trên opamp và giai đoạn khuếch đại thích hợp tích hợp.

Giai đoạn kiểm soát âm sắc được xây dựng xung quanh opamp 741, và với sự trợ giúp của các mạng RC liên kết và các nồi. Nồi trên kiểm soát giới hạn tần số thấp, trong khi nồi dưới được sử dụng để kiểm soát giới hạn tần số trên. Cả hai loại nồi này đều có thể được đặt phù hợp để đạt được âm thanh rõ ràng nhất có thể.

Ngoài việc xử lý âm thanh, giai đoạn opamp cũng hoạt động như một bộ tiền khuếch đại để nâng biên độ rất thấp của các xung nhịp tim lên mức phù hợp cho đầu vào bộ khuếch đại công suất. Điều này cho phép bộ khuếch đại công suất chọn tín hiệu ở trên mức tối thiểu có thể phát hiện được yêu cầu và khuếch đại nó trên loa một cách tối ưu.

MIC làm cảm biến chính

Giai đoạn cảm biến chính của mạch ống nghe điện tử này được hình thành bởi một micrô điện tử MIC có thể được cấu hình trên đầu vào của giai đoạn điều khiển âm sắc thông qua mạng RC.

Để cho phép MIC nhận biết tín hiệu nhịp tim từng phút, micrô được bao bọc trong một ống cao su có phễu cao su giống như miệng mở.

Phễu giống như mở ra được cho là sẽ được dán trên ngực của bệnh nhân ngay trên vùng tim để cho phép MIC phát hiện âm thanh nhịp tim tập trung và chuyển nó thành các xung điện phát ra theo tỷ lệ phút.

Mạch opamp đáp ứng các tín hiệu này và xử lý nó một cách thích hợp theo cài đặt của bầu lọc thông thấp và thông cao.

Tín hiệu cuối cùng được áp dụng cho đầu vào của bộ khuếch đại công suất được cấu hình xung quanh mạch khuếch đại TDA2003 có khả năng tạo ra mức khuếch đại 10 watt mạnh qua loa 8 ohm.

Nồi giữa đầu ra 741 và đầu vào TDA xác định âm lượng của âm thanh và có thể được điều chỉnh cho giống nhau.

Có thể bạn cũng muốn tìm hiểu việc xây dựng Mạch ống nghe Bluetooth

Một giải pháp thay thế đơn giản hơn (sử dụng Bộ phát FM không dây)

Trong yêu cầu, chúng tôi cũng thấy đề cập đến một thiết bị tương thích với điện thoại Android, điều này rất khó đạt được bằng cách sử dụng mạch trên vì điện áp hoạt động tối thiểu của mạch này có thể trên 12V vì vậy nó không thể hoạt động dễ dàng bằng cách sử dụng pin hiện có của điện thoại di động.

Một phương pháp đơn giản nhưng tiên tiến hơn để đạt được chức năng khuếch đại ống nghe điện tử với điện thoại di động là kết nối không dây.

Một mạch phát FM nhỏ có thể được sử dụng và đặt ở vị trí gần ngực của bệnh nhân, đồng thời có thể nghe thấy hoặc ghi lại nhịp tim to và rõ ràng qua bất kỳ điện thoại di động nào được trang bị đài FM, thường được bao gồm trong tất cả các điện thoại di động tiêu chuẩn bất kể mức độ tinh vi của nó.

Micrô sẽ cần được bao bọc một cách thích hợp bên trong một loại vỏ bọc dạng ống / phễu như đã đề xuất trong phần thảo luận trước, để MIC không thể phát hiện ra các dạng nhiễu khác.

Khi nhịp đập của tim được ghi lại bên trong điện thoại Android, điều này có thể dễ dàng được sử dụng với một ứng dụng phù hợp để chuyển đổi cùng một định dạng đồ họa và cho phép đánh giá khoa học hơn về tình trạng tim của bệnh nhân.

Có thể hiểu mạch khuếch đại ống nghe không dây được thiết lập từ sơ đồ sau

Danh sách các bộ phận

• R1 = 1 triệu,
• R2 = 2K2,
• R3 = 470 Ohms,
• R4 = 39K,
• R5 = 470 Ohms,
• R6 = 4k7
• R7 = 270 nghìn
• C1 = 0,1 uF,
• C2 = 4,7 uF,
• C3, C6 = 0,001uF,
• C4 = 3,3pF,
• C5 = 10pF,
• C7 = 100uF / 16V
• D1 ---- D4 = 1N4007
• L1 = Xem văn bản
• T1, T2 = BC547B,
• T3 = BC557B
• TR1 = biến áp, 0-9V, 100mA

Phản hồi từ ông Jan

Tôi đã xây dựng dự án này và nó hoạt động tốt như một amp bình thường, nhưng nó không đủ nhạy để chọn bất kỳ nhịp tim nào.

Bất kỳ đề xuất nào về cách tôi có thể làm cho điều này nhạy cảm hơn? Sự trợ giúp của bạn sẽ được đánh giá cao.

Giải quyết truy vấn mạch

Phản hồi của tôi: Thiết kế được giải thích ở trên cần được tối ưu hóa chính xác để có được kết quả thuận lợi nhất, tuy nhiên để nâng cao kết quả lên mức tối đa, một preamp MIC transistorized có thể được giới thiệu ở C5, như được minh họa trong sơ đồ sau, điều này nên hy vọng làm cho mạch ống nghe điện tử được đề xuất trở nên cực kỳ nhạy và cho phép nghe rõ nhịp tim.

Tháng một:

Cảm ơn bạn đã cập nhật.

Tôi đã thực hiện những thay đổi và phải thừa nhận rằng nó nhạy cảm hơn nhiều, mặc dù tôi vẫn không thể bắt nhịp tim một cách rõ ràng. Tôi nghĩ rằng vấn đề có thể là với micrô.

Câu hỏi: Có phải tất cả các micrô điện tử đều giống nhau hoặc bạn nhận được một số micrô nhạy hơn?

Phân tích kết quả mạch

Cảm ơn Jan,

Theo tôi, tất cả các mic Electret đều tương tự nhau về thông số kỹ thuật của chúng, chúng sẽ hoạt động giống hệt nhau trừ khi thiết bị bị lỗi hoặc vô tình là một phần chất lượng thấp trùng lặp.

Tôi nghĩ rằng bạn sẽ cần phải tinh chỉnh mạch để nhận được phản hồi tối ưu thích hợp từ đầu ra. Đối với điều này trước tiên bạn phải thay thế loa bằng tai nghe để âm thanh ban đầu thấp chưa được tối ưu hóa trở nên dễ nghe trong tai của chúng tôi.

Khi bạn đã nắm bắt được âm thanh, bạn có thể bắt đầu điều chỉnh các bầu bass treble cho đến khi âm thanh thuận lợi nhất có trong tai nghe, sau này khi âm thanh đã hoàn hảo, bạn có thể thay thế tai nghe bằng loa ngoài.

Nếu bạn thấy giai đoạn bass treble hiện tại không đủ, bạn có thể thay thế nó bằng bộ cân bằng giai đoạn 10 sau đây và có quyền truy cập vào điều khiển tối ưu hóa mức 10.

https://homemade-circuits.com/2013/06/10-band-graphic-equalizer-circuit-for.html

Trân trọng.

Cảnh báo: Khái niệm này chưa được xác minh về độ chính xác và độ tin cậy của nó và tác giả không xác nhận việc sử dụng mạch này để chẩn đoán tim nghiêm trọng theo bất kỳ cách nào. Tham khảo ý kiến ​​cá nhân y tế có trình độ chuyên môn trước khi sử dụng mạch được giải thích trên thực tế trên bệnh nhân.