《现代医学电子仪器原理与设计（实践版）》课件 第0-5讲-绪论、基本元器件 -体温测量电路设计实验

原理与设计实验现代医学电子仪器ExperimentsinthePrinciplesandDesignofModernMedicalInstrumentation第x讲绪论关于这门课Aboutthiscourse.“1、学习医学电子学基础知识，能够掌握医学电子学中的一些基本概念和电路的基本分析方法，为今后使用、维护和开发医学电子仪器打下基础。2、通过实验提高实际动手能力，进一步理解电路的工作原理、学会使用常用的仪器仪表、掌握基本的电路检测方法，加强理论知识的实际应用。One

课程安排Schedule课程培训安排内容学习时长1)基本元器件1天2)基本电路1天3)基本仪器仪表1天4)体温测量电路设计实验1周5)心电测量电路设计实验1周6)呼吸参数测量电路设计实验1周7)血氧饱和度测量电路设计实验1周8)血压测量电路设计实验1周9)单参/三参测量系统设计1个月课前准备Beforeclass…医学电子学开发套件#硬件课前准备Beforeclass…#仪器仪表ProSim4生命体征模拟器万用表示波器课前准备Beforeclass…#软件Multisim14.0E501CH340USB驱动#资料《现代医学电子仪器原理与设计实验》MATLABRuntime安装程序关于这本书Aboutthisbook.“本书通过设计体温、心电、呼吸、血氧、血压的参数测量系统，帮助读者构建关于现代医学电子仪器原理与设计较完整的知识体系。以五参测量电路设计为主线，按照电路分析、仿真验证和实际电路测量的顺序递进式地介绍，实现将原理与实际应用相结合。Two

实验内容：简要介绍本章内容，明确学习目标。测量原理：详述完成所需的理论基础。读者在阅读实验原理部分后，掌握相应的生理参数的测量方法。测量电路设计：按模块拆分电路进行介绍，并能够理论推导公式。测量电路仿真：对电路进行仿真，并与理论推导比较。实测分析：将理论、仿真与实测结合，分析信号的变化过程。本章任务：每章实验都会有多个本章任务，是实验的延伸。本章习题：与本章实验原理有关的简答题，帮助读者巩固理论知识。内容划分Content大作业Tasks设计一个单参/三参小型监护仪，包含主控、信号处理模拟部分、上位机。原理与设计实验现代医学电子仪器ExperimentsinthePrinciplesandDesignofModernMedicalInstrumentation第1讲基本元器件电阻“1.1

面试题1．贴片电阻、电容、电感封装中，1206、0805、0603、0402分别表示什么意思？2．电阻的封装对性能的影响？3．电阻参数怎么选择？4．电阻选型时一般从哪几个方面进行考虑?5．为什么要加上拉电阻?电阻选型参数1．阻值电路设计因素电阻生产因素电阻采购因素系列常用整数阻值10系列100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、1MΩ22系列220Ω、2.2kΩ、22kΩ、222kΩ、2.2MΩ33系列330Ω、3.3kΩ、33kΩ、333kΩ、3.3MΩ47系列470Ω、4.7kΩ、47kΩ、470kΩ51系列510Ω、5.1kΩ、51kΩ、510kΩ68系列680Ω、6.8kΩ、68kΩ、680kΩ82系列820Ω、8.2kΩ、82kΩ、820kΩ选哪个？10.1kΩ、9.8kΩ44kΩ、49kΩ6.6kΩ、6.9kΩ参考资料：

/video/BV1iB4y1773D/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电阻选型参数2．封装0603封装以下的电阻尺寸非常小，如不是特别要求板载尺寸小一般很少用考虑电阻耐压考虑电路设计中的电压、电流、功率计算型号长（mm）宽（mm）高（mm）功率（W）最大工作电压（V）02010.600.300.231/202504021.000.500.301/165006031.600.800.401/105008052.001.250.501/815012063.201.600.551/420012103.202.500.551/3200电阻选型参数3．精度常用精度：20%、10%、5%、1%、0.5%、0.25%、0.1%、0.01%（精度越高，价格越高）一般电路使用的电阻器允许误差为±5%～±10%，常用±1%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻应选用精密电阻。电阻选型参数4．其他电阻的噪声、温漂、工作温度范围、材质类别等。品牌、供货商、成本等。电阻的用途1．上拉、下拉电阻2．分压电阻3．分流电阻4．限流电阻5．阻抗匹配6．偏置作用7．滤波8．将电能转化为内能9．0Ω电阻参考资料：

/video/BV1W34y1579U/?spm_id_from=autoNext&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530https:///video/BV1ZU4y1Q7eo/?spm_id_from=autoNext&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电阻的用途电容“1.2

面试题1．列举您知道的电阻、电容、电感品牌（最好包括国内、国外品牌）。2．去耦电容与旁路电容的作用及使用差异点。3．常见贴片电容的材质有：X7R、X5R、Y5V、NPO(COG)、Z5U。电容值和介质损耗最稳定的电容是哪一种？4．电路中同一电源域为什么需要放置多种不同大小的电容?5．电容的特性是什么？1μf的电容通常用来滤除什么频率的信号？6．请说明以下字母所代表的电容的精度：J、K、M、Z。电容选型参数1．容值电容器上标注的电容值，称为标称容量。标称容量是生产厂家在电容器上标注的电容量。标准单位：法拉（F）其他单位：微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）。1法拉（F）=1000毫法（mF）=1000000微法（

μF）1微法（

μF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）电容选型参数2．封装容值＜10μF陶瓷电容10μF＜容值＜几百μF铝电解电容、钽电容容值＞几百μF铝电解电容类型优点缺点陶瓷电容体积小，价格低，频率高易碎、容量低，由体积决定铝电解电容容量大，价格相对便宜高频特性不是很好钽电容稳定性好，容量大，高频特性好价格比较高参考资料：

/video/BV1yg41127vb/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电容选型参数3．精度一般精度为5%、10%、25%等。①以电容量的值的绝对误差表示，这种表达方式通常用于小容量电容器。字母误差B±0.1pFC±0.25pFD±0.5pFY±1pFV±5pF②以电容量标称值的偏差百分数表示字母误差字母误差D±0.5%J±5%P±0.625%K±10%F±1%M±20%R±1.25%S±50%/-20%G±2%Z±80%/-20%U±3.5%电容选型参数4．耐压值耐压值是正常运行时电容器两端可增加的最大电压。在选择电容器时，电容器的耐压值必须高于电路电压。如果把25V的电容，用在50V的电源上，会怎么样?电容爆炸，不一样的烟火！电容选型参数5．介质材料类型描述NP0(C0G)电容量和介质损耗最稳定的电容器之一，具有高温度补偿特性，温度特性平稳、容值小、价格高。适用于信号路径、滤波、低失真、音频和高精度应用。振荡器、谐振器的槽路电容，以及旁路电容、高频电路中的耦合电容。Y5V电容器温度特性最差，但容量大，价格低。广泛应用于对容量，损耗需求不高的场合。Z5U小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路。温度特性大、容值大、价格低。X7RX5R尺寸、成本、容值、温度特性介于以上两种之间。属于温度稳定型陶瓷电容器。适合去耦合和其他应用，对精度和低失真没有要求。X7R：X7表示温度范围为-55℃～125℃，R表示精度范围为±15%。电容的用途1．隔直流、通交流2．滤波3．旁路：把输入信号中的干扰作为滤除对象4．去耦：把输出信号中的干扰作为滤除对象5．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。参考资料：

https:///s/_ZxzEo1HfyM4DH-rLKcgIg?

https:///chenhuanqiangnihao/article/details/118551254/video/BV1UU4y1r72W/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电容的用途电感“1.3

面试题1．电感在电路中的功能有哪些。2．电感选型中，需要关注哪些参数。3．电感和磁珠的区别？4．电感的封装大小分别与什么参数有关？5．某磁珠的参数为100R@100MHz，请解释参数的含义。电感选型参数1．电感值电感器的电感大小与线圈的结构有关，线圈绕的匝数越多，电感越大。在同样匝数情况下，线圈加了磁芯后，电感量增大。标准单位：亨（H）其他单位：微亨（μH）、毫亨（

mH）。1H=1000mH=1000000μH电感选型参数2．精度精度（又称允许偏差）是指电感上标称的电感值与实际电感值的误差。通常有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个等级，Ⅰ级允许偏差为土5%；Ⅱ级允许偏差为10%，Ⅲ级允许偏差为土20%。在许多体积较小的电感器上不标出允许偏差这一参数。电感选型参数3．额定电流电感器的额定电流是指允许通过电感器的最大电流。当通过电感器的工作电流大于这一电流值时，电感器将有被烧坏的危险。在电源电路中的滤波电感器因为工作电流比较大，加上电源电路的故障发生率比较高，所以滤波电感器容易烧坏。电感选型参数4．自谐振频率（SRF）电感在终端电极或导体匝数之间有比较低的分布电容。它自身的电感和分布电容在一定频率上会产生谐振，这个频率叫作自谐振频率。当频率超过自谐振频率的时候，电感也不再呈感性。在自谐振频率上，阻抗变高，电感可以用作扼流圈来衰减频率接近自谐振频率信号。参考资料：

/video/BV1a24y1Q7DD/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电感选型参数电感器参数运用提示(1)工作电流比较大的电路中，主要关心电感的额定电流参数，因为选择的电感额定电流小了会造成电感过电流损坏。(2)振荡器电路中的电感主要关心标称电感量的误差，因为电感量的偏差将影响振荡器的振荡频率。此外，还要关注Q值。(3)对于工作在高频电路中的电感，还要关心电感固有电容和Q值，因为固有电容和Q值将影响所在电路的频率特性等。电感的用途1．滤波2．振荡3．延迟4．陷波电感滤波电路LC串联谐振电路LC并联谐振电路LC陷波滤波器二极管“1.4

面试题1．常见的两种二极管，硅二极管和锗二极管的正向压降。2．二极管的特性是什么。3．二极管的特性随温度变化特点是？4．检波二极管的功能是？5．画出二极管的伏-安特性曲线。6．二极管的种类。二极管选型参数1．最大整流电流Im二极管长时间正常工作下，允许通过二极管的最大正向电流值。2．最高反向工作电压Urm二极管正常工作时所能承受的最大反向电压值，约等于反向击穿电压的一半。3．最大反向电流Ico给二极管加上规定的反向电压时，通过二极管的反向电流值，反映二极管单向导电的性能。4．最高工作频率fm二极管保持良好工作特性的最高频率。参考资料：

/video/BV1WD4y1q7vU/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530二极管工作状态导通截止给二极管加上正向偏置电压示意图及等效电路给二极管加上反向偏置电压示意图及等效电路掌握伏安特性曲线二极管的用途1．检波二极管VD是检波二极管C是高频滤波电容R是检波电路的负载电阻参考资料：

/video/BV1WD4y1q7vU/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530二极管的用途2．整流二极管：专门用于电源电路中将交流电转换成单向脉动直流电的二极管，由整流二极管构成的电路称为二极管整流电路。正对正通负对负通负对正不通正对负不通二极管的用途3．稳压二极管：主要用来稳定直流工作电压，此外还可以用来对信号进行限幅等。具有普通二极管的单向导电特性，但是它工作在反向击穿状态(普通二极管反向击穿时将损坏)。稳压二极管电流方向普通二极管电流方向不稳定直流电压限流保护电阻稳定直流电压稳压二极管构成的典型直流稳压电路二极管的用途4．开关二极管：同普通的二极管一样，也是一个PN结的结构，不同之处是要求这种二极管的开关特性要好。电子开关电路输入输出电压波形二极管的用途5．肖特基二极管广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流二极管，续流二极管，保护二极管使用，或在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。特点：低功耗、大电流、超高速，反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向导通压降仅为0.4V左右，而整流电流却可达到几千安。缺点：反向耐压较低，一般只有100V左右；反向漏电流较大。二极管的用途6．TVS二极管：瞬态电压抑制二极管又称为瞬变电压抑制二极管、双向击穿二极管，简称TVS。这种二极管在电路中和稳压二极管一样，是反向使用的。瞬态电压抑制二极管不会被击穿，它能够在电压极高时降低电阻，使电流分流或控制其流向，从而保护电路元件在瞬间电压过高的情况下不被烧毁。稳压二极管则能被击穿，但击穿后其两端的电压保持不变，使电路稳定，电压稳定，从而保护电路元件。晶体三极管“1.5

面试题1．MOS管与三极管的区别。2．三极管的作用，三极管用在哪些方面。3．三极管的工作原理。4．半导体三极管的放大条件是？5．三极管作为开关时工作区域是？6．设三极管的三个电极分别为a、b、c，用指针式万用表的黑表笔接a，分别用红表笔接b、c，指针偏转幅度都较大，则该三极管为什么型？哪个为基极？晶体三极管参考资料：

/video/BV1kv411574Y/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530/video/BV1Xf4y1P7ut/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530/video/BV1Jq4y1E7QZ/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530/video/BV1Fv411A7b9/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电流控制电流型NPN型晶体三极管的电流从基极和集电极流向发射极，适合发射极接地的应用。PNP型晶体三极管电流从发射极流向基极和集电极，适合发射极接电源的应用。掌握输出特性曲线，放大区、饱和区、截止区晶体三极管选型参数1．集电极最大允许电流Icm在应用中，实际的集电极电流要小于集电极最大允许电流Icm的70%。2．集电极-发射极反向击穿电压BUceo根据电路的电源电压来决定，一般情况下只要晶体三极管BUceo的70%的值大于电路中电源的最高电压。3．集电极最大允许耗散功率Pcm实际耗散功率要小于集电极最大允许耗散功率的70%。4．特征频率fT工程设计中一般要求晶体三极管的fT大于3倍的实际工作频率。晶体三极管的用途虽然三极管的主要功能是放大电信号，但是电子电路中的许多三极管并不是用来放大电信号，而是起信号控制、处理等其他作用。参考资料：

/video/BV1ah411J7Yd/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530MOS晶体管“1.6

面试题1．MOS管的工作原理。2．单片机可以直接驱动MOS管吗？为什么？3．MOS管不导通的条件是什么？4．在MOS管中，由于电子聚集形成的导电区域称为？5．MOS晶体管中的源极掺杂了什么材料？6．什么是NMOS、PMOS、CMOS？什么是增强型、耗尽型？什么是PNP、NPN？他们有什么差别？MOS晶体管参考资料：

/video/BV1344y167qm/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530电压控制电流型NMOS晶体管的主回路电流方向为D→S（漏极流向源极），导通条件为UGS大于门槛电压，适合用于源极S接地的情况（低端驱动）。PMOS晶体管的主回路电流方向为S→D（源极流向漏极），导通条件为UGS小于门槛电压，适合用于源极S接电源的情况（高端驱动）。MOS晶体管选型参数1．最大漏源电压实际工作环境中的最大峰值漏源电压不大于元器件规格书中标称漏源击穿电压的90%。2．最大漏极电流实际工作环境中的最大峰值漏极电流，或漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称的最大漏极电流的90%。MOS晶体的用途MOS晶体管有优良的开关性能，开关速度较晶体三极管更快，所以主要用于电源或驱动方面。MOS晶体管在电路中不只起到开关的作用，还有放大、阻抗变换、振荡等作用。参考资料：

/video/BV1X34y1z7J2/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530运算放大器“1.7

面试题1．运算放大器有几种工作模式？运算放大器的“虚短”和“虚断”分别是什么，在什么工作模式下成立？2．画运算放大器运算放大器有什么特点画运算放大反馈电路。3．画出一个电压比较器。4．单电源供电的优缺点？5．用运算放大器组成一个10倍的放大器。6．运算放大器如何进行选型？运算放大器

运算放大器按集成度（即一个芯片上的运算放大器个数）可将运算放大器分为单运放、双运放和四运放运算放大器按功能可将运算放大器分为通用型和特殊型。常用的通用型运算放大器有LM321、LM324、LM358、LMV321、LMV324、LMV358、TL06X（X=1/2/4，表示芯片集成的运算放大器个数）、TL07X、TL08X、SGM321、SGM324、SGM358等。特殊型运算放大器为了适应各种特殊要求，在某一方面的性能会特别突出，如高阻型运算放大器、高速型运算放大器、高精度型运算放大器、低功耗型运算放大器等。运算放大器选型参数1．单电源和双电源供电关键词：Supplyvoltage、Operatingvoltagerange和Supplyvoltagerange优先考虑使用双电源供电运算放大器选型参数2.输入电压范围和输出电压范围输入电压范围是指保证运算放大器正常工作的最大输入电压范围。输出电压范围是指在给定电源电压和负载的情况下，输出能够达到的最高与最低电压。输入电压范围关键词：Inputvoltagerange、

Commonmodeinputvoltagerange、

InputCommon-ModeVoltageRange输出电压范围关键词：Outputvoltageswingfromrail、Outputswing运算放大器选型参数3.增益带宽积（GBP或GBW）和压摆率（SR）带宽是用来衡量一个运算放大器能处理的信号频率范围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性越好，否则信号就容易失真，但这是针对小信号的，处理大信号时通常用压摆率来衡量，此处信号的大小是指信号的幅值大小。压摆率是指运算放大器输出电压的转换速率，是反映一个运算放大器在速度方面的指标，表示运算放大器对信号变化速度的适应能力。关键词：GainBandwidthProduct、Unity-gainbandwidth、SlewRate运算放大器选型参数4.共模抑制比CMRR共模抑制比等于运算放大器的差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值，可以用倍数来表示，也可用dB表示关键词：CMRR、Common-moderejectionratio

运算放大器选型参数5.输入失调电压UIO指运算放大器的两个输入端之间存在几微伏或几毫伏的电压差，这个电压差越小越好，关键词：Inputoffsetvoltage运算放大器选型参数

运算放大器选型参数7.噪声电压噪声是指在没有其他噪声干扰的情况下，运算放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其他噪声干扰的情况下，运算放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。运算放大器的噪声越小越好，在放大小信号时，需要选择低噪声的运算放大器，否则信号受干扰严重。关键词：Equivalentinputnoisevoltage、Equivalentinputnoisecurrent运算放大器选型参数8.静态电流IQ指运算放大器在没有负载情况下的待机电流或建立静态工作点的电流。这个参数越小越好，但静态电流小，其他参数指标就会差一些，所以在产品设计时，要考虑侧重哪些参数来选择运算放大器。关键词：QuiescentCurrent/Amplifier应用实践Tasks1．用Multisim软件搭建图1‑15、图1‑16、图1‑17、图1‑18、图1‑19、图1‑22的仿真电路。2．分组在论坛回帖面试题。（/forum.php?mod=forumdisplay&fid=76）3．查找任一款运算放大器的数据手册，从中获取教材中所介绍的参数信息。原理与设计实验现代医学电子仪器ExperimentsinthePrinciplesandDesignofModernMedicalInstrumentation第2讲基本电路电源电路“2.1

面试题1．电源芯片的选型通常需要考虑哪几个方面？2．DC-DC与LDO的区别？3．LDO为什么输出波纹小？4．电压纹波跟哪些参数有关系?5．LDO压差最小可以达到多少?6V转5V电路SPX2945M3-5.0：低功率电压调节器电容C1和C2：电源输入和输出滤波电容C3：稳压作用https:///-6V转-5V电路XC62KN5002：高精度、低功耗的负电压调节器电容C1：通过充/放电过程维持输出电压稳定电容C2、C3、C4：稳压作用5V转3.3V电路AMS1117-3.3：低压差线性稳压（LDO）芯片电容C1

、C2：电源输入和输出滤波电容C3：稳压作用/solution/13608.html5V转2.5V电路CJ431：电压基准芯片电容C1

、C2、C3：滤波电阻R1：限流电阻TL431应用和原理，TL431应用的注意事项运算放大器电路“2.2

反相比例运算电路

/circuitjs.htmlR＇为补偿电阻，以保证运放输入级差分放大电路的对称性反相比例运算电路

同相比例运算电路

同相比例运算电路

差分比例运算电路

差分比例运算电路结合“虚短”、“虚断”得差分比例运算电路假设R1=R2=R，RF=R＇，即可得到差分比例运算电路差分比例运算电路结合叠加定理以及“虚短”和“虚断”原理，可以得出差分比例运算电路假设R1=R2=R，RF=R＇，即可得到差分比例运算电路运放跟随器电路运放跟随器具有缓冲、隔离、提高带载能力的作用电压比较器1．反相输入迟滞比较器门限电压为已知R1=10kΩ，R2=50kΩ，±UOM=±12V，那么门限电压UT+=2V，UT-=-2V。电压比较器2．同相输入迟滞比较器门限电压为已知R1=25kΩ，R2=50kΩ，±UOM=±6V，那么门限电压UT+=3V，UT-=-3V。电压比较器3．特性平移的迟滞比较器门限电压为已知R1=10kΩ，R2=50kΩ，±UOM=±12V，UREF=6V，那么门限电压UT+=7V，UT-=3V。电压比较器4．迟滞比较器仪器仪表放大电路仪器仪表放大电路由得仪器仪表放大电路滤波电路“2.3

无源滤波电路无源高通滤波电路RC滤波器截止频率计算器无源滤波电路无源低通滤波电路有源滤波电路惠斯通电桥“2.4

惠斯通电桥正弦波振荡电路“2.5

RC串并联选频网络

文式桥振荡电路

二极管稳幅的文式桥振荡电路

应用实践Tasks仿真教材第2章2.2、2.3、2.4、2.5节的电路，结合理论计算，分析并掌握电路。原理与设计实验现代医学电子仪器ExperimentsinthePrinciplesandDesignofModernMedicalInstrumentation第3讲基本仪器仪表万用表“3.1

面试题1．万用表快没电了，测出的电压怎么变？为什么？2．万用表20A和200mA，哪一个内阻大？3．一根导线，用万用表蜂鸣档测试是通的，在实际电路中又不起作用。可能是什么原因？4．怎样用万用表测电流?5．若万用表无“OFF”档位，当万用表使用完毕后，则转换开关应转到什么位置?万用表测量直流电压和交流电压、直流电流和交流电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断测试、温度等参数。使用方法：https:///video/av379338018/?vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530注意事项1、各量程测量时，禁止输入超过量程的极限值。2、36V以下的电压为安全电压，在测高于36V直流、25V交流电压时，要检查表笔是否可靠接触，是否正确连接、是否绝缘良好等，以避免电击。3、换功能和量程时，表笔应离开测试点。4、选择正确的功能和量程，谨防误操作。5、在电池没有装好和后盖没有上紧时，请不要使用此表进行测试工作。6、测量电阻时，请匆输入电压值。7、在更换电池或保险丝前，请将测试表笔从测试点移开，并关闭电源开关。符号表示符号表示符号说明符号说明℃进行温度检测时的标识符号ΩkΩMΩ电阻标识以及电阻值单位电池电量低时进行显示提示二极管测试档/通断测试档标识峰值保持（锁定检测数值）负极性标识mHH电感量标识以及单位检测数值mVAmAV电流、电压的标识以及单位AC交流标识符号nFμF电容标识以及电容量单位hFE晶体管放大倍数的标识kHz频率检测的标识以及单位面板说明三极管测试座：测试三极管输入口电压、电阻、电容、二极管、蜂鸣器、温度测试插座公共地小于200mA电流测试插座小于20A电流测试插座（10sec表示只能测试10s时间）示波器“2.2

面试题1．示波器的带宽和采样频率是指什么。2．示波器的关键指标有哪些。3．示波器如何检测纹波，示波器探头为什么并联电容？4．画出一个你平时示波器观察的频率波形，你会观察哪些参数，为什么，这些参数对电路有什么影响？5．有没有用示波器看过通讯协议时序？6．示波器熟悉吗？用过多大带宽的？怎么测晶振频率?7、示波器的探头带宽怎么设置？纹波的波形和噪声的波形有什么不同？纹波测量的时候，注意什么问题？示波器主要参数带宽、采样率、存储深度/video/BV1QF411e72b/?spm_id_from=333.788&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530示波器主要参数1．带宽按照测量带宽进行分类，示波器可以分为5MHz、10MHz、20MHz、40MHz、60MHz、100MHz、200MHz、350MHz、500MHz、1GHz等多种。带宽是示波器的一个重要技术指标，带宽越高，示波器的性能越好。带宽定义为信号衰减3dB

时的信号频率。带宽指标主要体现在衰减器与放大器的指标，带宽越高则可以测量更高频率的信号，测试也就越准确。如果一台示波器带宽不够，将导致测量到的信号失真，测试不能够反映真实信号的特征。示波器主要参数2．采样率示波器每秒可以捕获的样本数称为采样率。根据经验，示波器的采样率应至少是带宽的2.5倍，理想情况下是其带宽的3倍甚至更大。如果使用的示波器的采样率对于被测设备而言太低，则显示的信号将失真，可能会严重失真。示波器主要参数3．存储深度存储深度也就是测量到的数据能够保存的大小，其主要影响观测时间的长短。另外，存储深度与采样率也是相互关联的。一般来说，存储深度=采样率×观测时间，若观测时间较长，则采样率会下降。示波器的使用示波器的基础操作：https:///video/BV1K44y147LK/?spm_id_from=333.788&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530应用实践Tasks观看万用表和示波器使用视频，并实践，熟悉万用表和示波器的常规使用。原理与设计实验现代医学电子仪器ExperimentsinthePrinciplesandDesignofModernMedicalInstrumentation第5讲体温测量电路设计实验实验内容“5.1

/video/BV1Ua4y1f74C/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530①体温参数的医学临床意义及各种体温测量方法②体温测量原理和电路设计原理③体温测量电路理论推导④体温测量电路仿真⑤体温测量电路实测体温测量原理“5.2

医学临床意义体温的相对稳定，是维持机体内环境稳定、保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。正常体温根据测试部位的不同，体温的正常值稍有差异。常用的体温包括：口腔温度、直肠温度和腋窝温度。（1）口腔温度：正常范围为36.3～37.2℃（2）直肠温度：正常范围为36.5～37.7℃（3）腋下温度：正常范围为36.0～37.0℃体温测量方法水银体温计、热敏电阻电子体温计和非接触式红外体温计热敏电阻热敏电阻是一种电阻式温度传感器，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC），它们同属于半导体器件。典型特点是对温度敏感，不同温度下表现出不同的电阻值。/video/BV1Ua4y1f74C/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=010e73d4840b025bbced0d27e30ca530热敏电阻正温度系数热敏电阻器就是温度升高，阻值增大；负温度系数热敏电阻器则是温度升高，阻值减小。在测温领域通常都采用负温度系数热敏电阻器，也就是常说的NTC，由于负温度系数热敏电阻器的线性度较好，在测量中引起的误差小，所以使用最广泛。按照标称阻值Rc的不同，可以分为CY型和YSI型两类。标称阻值Rc一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。对于CY型探头而言，Rc=10kΩ；对于YSI型探头而言，Rc=2.25kΩ。本实验中的体温电路板选择的探头类型为YSI型。体温测量电路设计“5.3

体温测量电路设计思路体温通道选择电路体温通道选择电路为便于理解，简化电路14.7kΩ±0.1%

510Ω±0.1%体温通道选择电路高电平R107和R109分压，NMOS晶体管VT102导通低电平体温通道选择电路高电平低电平NMOS晶体管VT102导通体温通道选择电路高电平低电平R108和R110分压，NMOS晶体管VT101导通体温通道选择电路低电平高电平NMOS晶体管VT101导通体温通道选择电路低电平高电平低电平低电平体温通道选择电路低电平高电平低电平低电平运放跟随器电路探头连接检测电路由施密特触发器组成，通过测试UTP5是高电平还是低电平来判断体温探头是否连接。当运放反相输入端与同相输入端的电位相等，即UTP3=UTP6时，输出端的状态将发生跳变。输出端UTP5跳变的值为0V或5V。探头连接检测电路为什么输出端UTP5跳变的值为0V或5V？令当前时刻输出端TP5的电压为UTP5，上一个时刻的TP5的电压为UTP5＇，则由电压分压和叠加定理得注意该电路是正反馈电路探头连接检测电路注意该电路是正反馈电路运放的工作电压范围为0～5V，所以UTP5’的取值范围为0～5V，且10MΩ>>10kΩ，所以此时电路近似于一个比较器，所以UTP5大多数情况下输出为0V或5V探头连接检测电路UTP3由输入电压UTP4及输出电压UTP5共同决定UTP5有两种可能的状态：UOH（5V）和UOL（0V）探头连接检测电路若UTP5=UOL，假设输入信号UTP4从0V逐渐增大到5V，UTP3随之增大。当UTP3=UTP6=3.947V时，UTP5从UOL跳变为UOH，此时UTP4的电压为若UTP5=UOH，假设UTP4从5V逐渐减小到0V，UTP3随之减小。当UTP3=UTP6=3.947V时，UTP5从UOH跳变为UOL，此时UTP4的电压为探头连接检测电路若UTP5=UOL，假设输入信号UTP4从0V逐渐增大到5V，UTP3随之增大。当UTP3=UTP6=3.947V时，UTP5从UOL跳变为UOH，此时UTP4的电压为若UTP5=UOH，假设UTP4从5V逐渐减小到0V，UTP3随之减小。当UTP3=UTP6=3.947V时，UTP5从UOH跳变为UOL，此时UTP4的电压为探头连接检测电路当探头未接入时，输入电压UTP4=5V，从图中可得输出电压UTP5为5V当探头接入时，输入电压UTP4＜3.942V，则输出电压UTP5为0V附录A体温探头阻值表温度0.1℃50.2℃阻值7.355kΩ0.807kΩUTP41.834V0.26V温度越高，阻值越低，UTP4的电压越小体温信号处理电路钳位二极管将TEMP的电压控制在-0.7～4V的范围内体温信号处理电