Conas dé-óid a úsáid in ionstraimí leighis chun torann ciorcad a laghdú?
Fág nóta
1, Foinsí agus Éifeachtaí Torainn Chuarda Leighis
Tá torann trealaimh leighis roinnte go príomha i dhá chatagóir:
Trasnaíocht leictreamaighnéadach ardmhinicíochta (EMI): ginte ag athrú soláthairtí cumhachta, modúil cumarsáide gan sreang, nó feistí seachtracha, le raon minicíochta de ghnáth idir 100kHz agus 1GHz. Mar shampla, mura ndéanann electrocardiograph (ECG) torann ardmhinicíochta a shochtadh go héifeachtach, d’fhéadfadh sé a bheith ina chúis le saobhadh ar an gcoimpléasc QRS agus cur isteach ar fháthmheas arrhythmia.
Torann ripple cumhachta: de bharr ciorcad ceartúcháin neamhleor nó scagadh toilleora, léirithe mar luaineachtaí minicíochta ísle (cur isteach minicíochta cumhachta 50Hz/60Hz). I bhfeistí iniompartha cosúil le méadair glúcóis fola, féadfaidh torann soláthair cumhachta comharthaí reatha lag a cheilt, rud a fhágann go mbeidh earráidí tomhais níos mó ná ± 10%.
Níl an dochar a bhaineann le torann teoranta do shaobhadh comhartha, ach d'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le teip trealaimh freisin. Mar shampla, maidir le dífhibrileoirí, mura gcuirtear an torann cumhachta faoi chois, d'fhéadfadh an modúl urscaoilte ardvoltais damáiste a dhéanamh don chiorcad mar gheall ar thimpiste a spreagadh, rud a chuirfeadh sábháilteacht othar i mbaol.
2, an mheicníocht lárnach agus prionsabail roghnúcháin laghdú torainn dé-óid
1. Saintréithe coigeartaithe neamhlíneacha: cosc a chur ar thorann ardmhinicíochta
Léiríonn dé-óid ard-impedance nuair a bhíonn sí claonta cúlaithe agus seolann sí nuair a bhíonn sé claonta chun tosaigh, rud a fhágann gur “comhla aontreo” í le haghaidh torainn ardmhinicíochta. Nuair a théann an comhartha torainn tríd an dé-óid, tá an comhpháirt ar aghaidh absorbed ag an cosán seoltaí, agus tá an chomhpháirt droim ar ais bac le impedance ard, rud a thiontú torann AC isteach DC comhpháirt agus é a chaitheamh sa chiorcad. Mar shampla, sa chiorcad deiridh ECG, is féidir le húsáid dé-óid Schottky (cosúil le BAT54S) trasnaíocht ardmhinicíochta de bharr cúplála aeróige a chosc go héifeachtach, agus feabhas a chur ar an gcóimheas comhartha go torann (SNR) faoi thart ar 15dB.
Príomhpharaiméadair le haghaidh roghnúcháin:
Am Aisghabhála Droim ar ais (TRR): Ba chóir go mbeadh sé níos lú ná 1/10 den timthriall minicíochta torainn. Mar shampla, maidir le torann 1MHz, ba cheart go mbeadh TRR níos lú ná nó cothrom le 100ns, agus moltar dé-óid athshlánaithe ultra-luath a úsáid (amhail UF4007, TRR=50ns).
Toilleas acomhal (Cj): Is féidir le toilleas acomhail íseal cúpláil comhartha ardmhinicíochta a laghdú. Ag ionchur an aimplitheoir bithleictreach, dé-óid le Cj<2pF (such as the HSMS-286x series) should be selected to avoid signal attenuation.
2. Dé-óid Zener: clamp ripple soláthair cumhachta
Coinníonn dé-óid Zener cobhsaíocht voltais trína saintréithe miondealaithe droim ar ais, ag clampáil ripple soláthair cumhachta go héifeachtach. Mar shampla, i soláthar cumhachta íseal-voltais (5V) de threalamh ultrafhuaime iniompartha, trí úsáid a bhaint as 1N4733A (le luach rialacháin voltais de 5.1V) is féidir an voltas ripple a shochtadh ó ± 200mV go dtí laistigh de ± 50mV, ag freastal ar riachtanais chruinneas samplála ADC.
Príomhpharaiméadair le haghaidh roghnúcháin:
Friotaíocht dinimiciúil (Zz): léiríonn sé cruinneas na rialála voltais. Dá lú an zz, is amhlaidh is fearr an éifeacht faoi chois ripple. Moltar samhlacha a roghnú le zz<10 Ω for medical grade equipment (such as BZT52C5V1).
Comhéifeacht teochta (TC): Caithfidh trealamh leighis oibriú i dtimpeallacht de -20 céim go 60 céim, agus rialtóir voltais le TC<2mV/℃ should be selected to avoid temperature drift affecting performance.
3. Dé-óid shochtadh: ionsú fuaime ardmhinicíochta tiomnaithe
Cruthaíonn dé-óidí faoi chois (cosúil le 1N5711) acomhail PN íseal-toille trí phróisis dópála speisialta, ar féidir leo torann leibhéal GHz a ionsú. Maidir le trealamh íomháithe athshondais mhaighnéadaigh (MRI) tosaigh RF, is féidir le húsáid 1N5711 torann ó 100MHz go 1GHz a mhaolú níos mó ná 40dB, rud a chosnaíonn an t-aimplitheoir íseal torainn (LNA) ó chur isteach.
Príomhpharaiméadair le haghaidh roghnúcháin:
sruth sceite droim ar ais (Ir):<1 μ A (25 ℃) is required to avoid introducing additional noise in low-power circuits.
Cumhacht rátáilte (Pd): Ba chóir é a roghnú bunaithe ar an gcumhacht torainn. Mar shampla, i dtrealamh MRI, ba cheart samhlacha le Pd Níos mó ná nó cothrom le 1W a roghnú chun cur isteach ard cuisle fuinnimh a sheasamh.
3, Cleachtas laghdaithe torainn i gcásanna tipiciúil iarratais leighis
1. Fáil comhartha ECG: cosaint ciorcad tosaigh-deireadh
Níl aimplitiúid an chomhartha ECG ach 1mV go 5mV, rud a chumhdaítear go héasca le torann ardmhinicíochta. Agus é ag dearadh, ba cheart dé-óid faoi chois déthreo (cosúil le BAV99) a nascadh go comhthreomhar ag an deireadh ionchuir chun cosaint clamp ± 10V a fhoirmiú, agus ba cheart toilleoir 0.1 μ F a nascadh i sraith chun trasnaíocht ardmhinicíochta a scagadh amach. Tá sé léirithe ag tástálacha gur féidir leis an scéim seo trasnaíocht minicíochta cumhachta 50Hz a bhaint de 60dB agus cruinneas braite casta QRS a fheabhsú go 99.5%.
2. Méadar glúcóis fola iniompartha: soláthar cumhachta faoi chois torainn
Tá an méadar glúcóis fola faoi thiomáint ag ceallraí litiam amháin, agus féadfaidh ripple cumhachta difear a dhéanamh ar bhrath sruth leictreoid einsím. Trí chomhthreomhar dé-óid Schottky (cosúil le SS14F) ag ionchur an rialtóra LDO, is féidir an voltas ripple a laghdú ó ± 50mV go ± 10mV, agus is féidir an atrialltacht tomhais (CV%) a uasmhéadú ó 8% go laistigh de 3%.
3. Córas íomháithe endoscópach: leithlisiú trasnaíochta RF
Tá an modúl ceamara de endoscope gan sreang so-ghabhálach do chur isteach comhartha Wi Fi 2.4GHz, a eascraíonn i torann cothrománach san íomhá. Trí dé-óid faoi chois a nascadh (amhail HSMS-2850) i sraith idir an t-aeróg agus an deireadh tosaigh RF, is féidir an comhartha trasnaíochta a mhaolú faoi 30dB, agus is féidir an comhartha íomhá-cóimheas torainn le torann (PSNR) a fheabhsú faoi 12dB, ag freastal ar riachtanais dhiagnóiseacha cliniciúla.
