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1、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得基本构成？传感器 : 非电量到电量得变换; 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 :完成模拟数字得转换;微处理器 :信号处理 ,系统控制 ;D/A 转换 : 完成数字模拟得转换。2、生物医学测量得基本特点就是什么？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,测量得生理参数得幅值与频率范围都就是比较低得。2、 从测量对象上 ,由于测量对象就是人,有生命得。被测量就是动态得。3、许多被测生理量得很难接近。4、被测量就是很少就是确定得,测量结果就是随机得。生理
2、数据得时间变异性与个体差异性。5、生理系统间存在相互得相用,系统间相互联系缺乏了解。6、传感器对被测生理量得影响3、 简述生物电与人工电得区别？生物电 :载流子就是电解质中得离子,电流存在于细胞膜内外( 部分绝缘 )人工电 :载流子就是导体中得电子,电流存在于导体中( 绝缘 )4、 影响导联电压得因素就是什么？导联电压 :两体表电极之间测量得电压。理解这个公式源 :心向量 H几何 :导联位置与心向量之间得相对位置组织电特性 :电导率分布5、12 导联就是怎么构成得？构成 :(1) 三个标准导联I,II,III 。 I 导联就是RA(Right Arm(右手负极 )至 LA(+)(Left Ar
3、m)(左手正极 ),II 导联就是RA 至 LF(+)(Left Foot)(左脚正极 ),III 导联就是 LA 至 LF(+) 。(2)V1V6,6个胸导联。 (3) 、aVR 、aVL 、aVF,3 个增强导联。 aVR 导联就是RA(+) 至LA & LF,aVL导联就是LA(+) 至 RA & LF,aVF导联就是LF(+) 至 RA & LA 。6、 噪声与干扰得区别就是什么？噪声就是被测对象与仪器内部固有得 ,而干扰则就是测对象与仪器以外得原因造成得。噪声就是在电路中除了期望得信号之外得任何其它信号。干扰就是噪声得不期望得效果。如果一个噪声电压造成电路得不合适工作 ,这就是干扰。
4、 噪声不可能被消除 ,但就是在幅度上可以减少 ,直到它不产生干扰 (所以 ,干扰就是可以消除得 )7、 什么就是白噪声？ (P8)由于热噪声得功率频谱密度为 P=4kTR, 所以电阻及晶体管得热噪声功率频谱密度就是一个与频率无关得常数 ,也就就是说 ,在一个极宽得频带上 ,热噪声具有均匀得功率谱 ,这种噪声通常称为“白噪声”8、 根据噪声产生得机理 , 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、 什么就是热噪声？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得噪音信号。由于荷电粒子受激得随机性与周期性 ,因而会导致电荷得不均一 ,
5、进而使读出得信号发生波动。只有在绝对零度时 ,该噪音才会消失。10、 影响电阻中热噪声得因素有那些？用什么途径可以降低电路中得热噪声？电阻得工作温度 ,电阻阻值 ,通过电阻得信号带宽。途径 : 降低电路得工作温度 ,减小电阻阻值 ,限制电路就是带宽11、 什么就是散粒噪声？影响散粒噪声得因素有那些？(P9)在晶体管中 ,电流就是由无数载流子(空穴或电子 )得迁移形成得,但就是各个载流子得迁移速度不会相同,致使在单位时间内通过PN 结空间电荷区得载流子数目有起伏,因而引起通过PN 结得电流在某一电平上有一微小得起伏,这种起伏就就是所谓得散粒噪声。影响因素:流过 PN 结得直流电流12、 什么就是
6、噪声系数？一个系统得噪声系数意义就是什么？(P9)线性网络输入端得信号噪声功率比(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NFNF=(Si /Ni)/(So/No)意义 :用来衡量网络内部噪声得大小13、 什么就是电极 ? 举出电极生物医学中得三个应用电极一般就是指与电解质溶液发生氧化还原反应得位置举例心电电极、脑电电极等应用 :检测脑电图 ,心电图 ,肌电图14、什么就是半电池电位？半电池电位在生物电测量时就是一个被测量吗？一般生物电测量时怎么处理它得？ (P272)基于电极与其周围环境电解质间形成得特定电势差, 大小取决于电极金属特性、溶液中离子浓度、温
7、度。不就是一个被测量。对于某种金属与电解质溶液来说,就是一个完全确定得值。在测量时,一般将半电池电位作为已知量。15、极化电极与非极化电极界面流过得电流有什么不同？各举出一个接近极化电极与非极化电极得实际电极例子。极化电极界面流过得电流就是位移电流;非极化电极界面流过得电流就是传导电流,电荷在界面迁跃。(位移电流不就是电荷作定向运动得电流,但它引起得变化电场,也相当于一种电流。位移电流只表示电场得变化率 ,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等)16、 氯化银电极与Pt 有什么不同？前者就是活性材料 ,电化学可逆 ,没有过电压 ;后者就是惰性材料 ,电化学不可逆 ,不产生直流电流 ;Agc
8、l 就是非极化电极 ,相当于电阻 ;Pt 就是极化电极 ,相当于电容。（ 1） AgAgCl电极 ,对于生物体组织具有非常小而且稳定得半电池电位,而且为非极化电极,故常用来作为生物电测量得引导电极来使用。可就是AgAgCl材料对生物组织有害,所以只能用作体外测量。（ 2） Pt 就是一种惰性贵金属,常用作某些电极得电子导体,本身不参与电极反应,统称铂电极。主要用于 :(1) 气体电极与氧化还原电极;(2)在一定得电势范围内得理想可极化电极;(3)溶液电导测量中作电导池外接电源得输入电极。17、 说明氯化银电极电极电位稳定得原因？氯化银电极电位只取决于电解质中氯化物浓度,电位将保持稳定,如果浓度
9、氯离子就是恒定得。这可以通过使用合适得电极凝胶来实现 ;内部体液也有氯离子作为阴离子 ,改变电流通过电极 ,只影响氧化还原反应中 Ag 离子反应 ,氯离子浓度没有变化 ,所以在电位没有变化。18、 什么就是电极得过电位 ? 过电位就是噪声源之一, 对吗 ?过电位就是电极得电位差值 , 为一个电极反应偏离平衡时得电极电位与这个电极反应得平衡电位得差值。它就是噪声源之一。19、 什么就是运算放大器？运算放大器 (常简称为运放 ) 就是两个输入端 ,一个输出端得放大器 , 通过外部反馈元件达到预期得放大效果。可以对电信号进行运算 ,一般具有高增益、高输入阻抗与低输出阻抗得特性。20、 理想运算放大器
10、得“理想 ”指标有那些？实际得这些指标就是什么?无限输入阻抗,输出阻抗为零,零共模增益或无限共模抑制比,无限开环增益 ,无限带宽实际 ,输入电流就是不完全为零;输入失调电流就是不完全为零任;输入阻抗不就是无限得;有一个有限得共模电压范围 ;输出阻抗不为零 ;有电压增益限制 ,包括相移 ;有一个有限得输入失调电压 ;有一个有限得转换率 ;有一些温度依赖性。21、 高精度运算放大器得技术指标有那些？(1) 具有极低非调整失调电压、极低偏置电流、极低漂移、极高得开环增益( 作为积分器与高增益放大器具有得最高精度)与极高得共模抑制比。(2)低偏置电流与高输入阻抗。(3)高精度。22、 高速运算放大器得
11、技术指标有那些？高速运算放大器以转换速率高、建立时间短与频带宽为特征23、 一运算放大器得压摆率 (slew rate) 就是 0、5V/ s, 那么 ,该运算放大器所能够放大得幅度为 10mV 得正弦信号频率就是多少？2*pi*f*A=SR即 f=0 、 5*10 6/(2*pi*0 、 01)24、 什么就是差分放大器 ?能把两个输入电压得差值加以放大得电路,也称差动放大器25、 什么就是共模抑制比 ? 它值大小得意义就是什么?放大器工作于线性区时 ,其差模电压增益 A VD与共模电压增益AVCCMRR=A vd/A vc之比 ,值大小意义 :共模抑制比越大 ,放大器精度越高 ,无限大时为
12、理想放大器26、 什么就是仪器放大器？仪器放大器得有几级？每一级完成什么功能？在传感器接口电路中经常用到得具有高输入阻抗高共模抑制比得差分放大器,由于精度高 ,稳定性好 ,常用于精密仪器电路与测控电路中,这类仪器称仪器放大器。有两级 : 第一级即输入级 ,由两个同向放大器并联构成 ,用作缓冲器 ,提高输入阻抗 ;放大器得第二级就就是一个典型得差分放大器 ,实现高共模抑制比。27、 说出仪器放大器得基本特点就是什么？(说出两个 )高输入阻抗 ,高共模抑制比28、 如图 2, 放大器为理想运算放大器 ,反馈回路由 R2,R3 与 R4 构成 T 网络构成。求出用 vI 表达得 vO 式。VI/R1
13、=(V I *R 2)/(R1*R 3)+(V I *R 2/R1Vo)/R429、 增益带宽积就是什么？放大电路得增益与对应带宽得乘积30、 单位增益频率就是什么？图 2运放得闭环增益为1 倍条件下 , 将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放得输入端, 随着输入信号频率不断变大 , 输出信号增益不断减小, 当从运放得输出端测得闭环电压增益下降3dB(或相当于运放输入信号得 0、 707) 时所对应得得信号频率乘以闭环放大倍数1 所得得增益带宽积。31、反相放大器有什么特性？同相放大器有什么特性？同相放大器与反相放大器特性有什么异同？反向 :(1)输出较输入反相 (2)放大倍数就是任意得 (3
14、)输入阻抗较低同向 :(1)输出与输入同相 (2)放大倍数大于等于 1(3)输入阻抗高同相放大器得输入信号加在同相输入端, 输出信号部分反馈到反相输入端, 输入电阻很大, 一般在M范围 , 输出电阻很小接近于0,A 1, 增益就是正值; 反相放大器性能稳定但输入阻抗较低, 增益就是负值。32、 如果一个运算放大器开环增益就是 100dB,单位增益带宽就是 3MHz 。如图 3 所示 ,就是就是同相放大电路 , R2 220k,R1 3、 3k,这运算放大电路得带宽就是多少？A=1+R 2/R1=67、7,BW=3*10 6/A=44313、15图 333、 如果一个运算放大器开环增益就是 100dB,单位增益带宽就是 3MHz 。如图 4 就是反相放大电路 , R247k ,R11k,这运算放大电路得带宽就是多少？A=R 2/R1=
