Technika elektronických přístrojů
| Typ studia | bakalářské |
|---|---|
| Jazyk výuky | čeština |
| Kód | 450-2076/01 |
| Zkratka | TEP |
| Název předmětu česky | Technika elektronických přístrojů |
| Název předmětu anglicky | Electronic Instruments Technology |
| Kreditů | 5 |
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství |
| Garant předmětu | Ing. Vladimír Kašík, Ph.D. |
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Aplikace požadavků mezinárodních a evropských norem pro konstrukce elektronických přístrojů v biomedicíně. Norma IEC 60601-1. Přístroje kategorií AP a APG.
2. Konstrukce síťových transformátorů pro bioelektroniku. Požadavky na el. pevnost, požadavky na kapacitu mezi vinutími.
3. Nízkopříkonové stabilizátory pro bioelektroniku. Přístrojový zesilovač. Účinnost násobiče napětí.
4. Snímací převodník R/I pro měření dechové křivky. Přenos biosignálu dlouhým vedením.
5. Použití logických obvodů v bioelektronice. Požadavky na minimální příkon a EMC.
6. Zesilovače pro elektrokardiografii a elektroencefalografii. Problematika vstupní impedance. Použití ultra-nízkopříkonových zesilovačů.
7. Ochrana bioelektroniky proti účinku defibrilačního výboje. Bleskojistka, varistor, dvojdioda.
8. Ochrana bioelektroniky proti elektrokoagulaci. Sériové indukčnosti a dvojdioda.
9. Potlačení soufázového rušení v biozesilovači. Supersymetrie od soufázové impedance.
10. Potlačení diferenčního rušení 50/60Hz v biozesilovači. Pásmová zádrž - filtr notch. Vzorkování aktuálním kmitočtem energetické sítě.
11. Elektrochemické články pro bioelektroniku. Ochrana proti zkratu, kontrola oteplení. Parazitní elektrochemický článek ze snímacích bioelektrod.
12. Měření bioadmitance. Dlouhodobě bezpečné napětí. Logaritmický nanosiemensmetr – kožní vodivost.
13. Galvanické oddělení biosignálu. Používané modulace. Oddělovací transformátor, optron. Galvanicky izolované zesilovače. Zdroje a detektory záření.
14. Elektronické řízení zisku biozesilovače. D/A převodník jako elektronický potenciometr. Optron s fotorezistorem.
Laboratoře:
1. Školení bezpečnosti v laboratoři. Rekapitulace témat analogové elektroniky z předešlého ročníku: Návrh a výpočet obvodu pro stabilizaci ss napětí.
2. Měření na izolačním transformátoru .Měření kapacity mezi vinutími, měření unikajícího proudu.
3. Krátký test průběžné kontroly. Návrh stabilizátoru pro bioelektroniku, ověření funkce na nepájivém poli.
4. Krátký test průběžné kontroly. Zapojení převodníku R/U a U/I s operačním zesilovačem. Ověření na nepájivém poli.
5. Měření převodní charakteristiky logického členu. Ověření vlivu impedance zátěže na tvar logického signálu.
6. Krátký test průběžné kontroly. Ověření funkce log. obvodů na emulátoru s FPGA.
7. Ověření funkce varistoru na impulsním signálu simulujícím zmenšený defibrilační impuls.
8. Ověření funkce ochranného obvodu s indukčností a dvojdiodou na impulsním signálu simulujícím zmenšený koagulační signál.
9. Krátký test průběžné kontroly. Zapojení pro potlačení souhlasného signálu. Ověření na nepájivém poli.
10. Krátký test průběžné kontroly. Návrh a zapojení frekvenčního filtru typu pásmová zádrž. Ověření na nepájivém poli.
11. Měření zatěžovací charakteristiky elektrochemického článku. Výpočet vnitřního odporu zdroje.
12. Krátký test průběžné kontroly. Měření přenosové charakteristiky optočlenu. Příklad použití fotodiody.
13. Galvanické oddělení biosignálu optickou cestou s FM modulací.
14. Test průběžné kontroly. Demonstrace digitálního potenciometru. Konzultace. Udělení zápočtu.
1. Aplikace požadavků mezinárodních a evropských norem pro konstrukce elektronických přístrojů v biomedicíně. Norma IEC 60601-1. Přístroje kategorií AP a APG.
2. Konstrukce síťových transformátorů pro bioelektroniku. Požadavky na el. pevnost, požadavky na kapacitu mezi vinutími.
3. Nízkopříkonové stabilizátory pro bioelektroniku. Přístrojový zesilovač. Účinnost násobiče napětí.
4. Snímací převodník R/I pro měření dechové křivky. Přenos biosignálu dlouhým vedením.
5. Použití logických obvodů v bioelektronice. Požadavky na minimální příkon a EMC.
6. Zesilovače pro elektrokardiografii a elektroencefalografii. Problematika vstupní impedance. Použití ultra-nízkopříkonových zesilovačů.
7. Ochrana bioelektroniky proti účinku defibrilačního výboje. Bleskojistka, varistor, dvojdioda.
8. Ochrana bioelektroniky proti elektrokoagulaci. Sériové indukčnosti a dvojdioda.
9. Potlačení soufázového rušení v biozesilovači. Supersymetrie od soufázové impedance.
10. Potlačení diferenčního rušení 50/60Hz v biozesilovači. Pásmová zádrž - filtr notch. Vzorkování aktuálním kmitočtem energetické sítě.
11. Elektrochemické články pro bioelektroniku. Ochrana proti zkratu, kontrola oteplení. Parazitní elektrochemický článek ze snímacích bioelektrod.
12. Měření bioadmitance. Dlouhodobě bezpečné napětí. Logaritmický nanosiemensmetr – kožní vodivost.
13. Galvanické oddělení biosignálu. Používané modulace. Oddělovací transformátor, optron. Galvanicky izolované zesilovače. Zdroje a detektory záření.
14. Elektronické řízení zisku biozesilovače. D/A převodník jako elektronický potenciometr. Optron s fotorezistorem.
Laboratoře:
1. Školení bezpečnosti v laboratoři. Rekapitulace témat analogové elektroniky z předešlého ročníku: Návrh a výpočet obvodu pro stabilizaci ss napětí.
2. Měření na izolačním transformátoru .Měření kapacity mezi vinutími, měření unikajícího proudu.
3. Krátký test průběžné kontroly. Návrh stabilizátoru pro bioelektroniku, ověření funkce na nepájivém poli.
4. Krátký test průběžné kontroly. Zapojení převodníku R/U a U/I s operačním zesilovačem. Ověření na nepájivém poli.
5. Měření převodní charakteristiky logického členu. Ověření vlivu impedance zátěže na tvar logického signálu.
6. Krátký test průběžné kontroly. Ověření funkce log. obvodů na emulátoru s FPGA.
7. Ověření funkce varistoru na impulsním signálu simulujícím zmenšený defibrilační impuls.
8. Ověření funkce ochranného obvodu s indukčností a dvojdiodou na impulsním signálu simulujícím zmenšený koagulační signál.
9. Krátký test průběžné kontroly. Zapojení pro potlačení souhlasného signálu. Ověření na nepájivém poli.
10. Krátký test průběžné kontroly. Návrh a zapojení frekvenčního filtru typu pásmová zádrž. Ověření na nepájivém poli.
11. Měření zatěžovací charakteristiky elektrochemického článku. Výpočet vnitřního odporu zdroje.
12. Krátký test průběžné kontroly. Měření přenosové charakteristiky optočlenu. Příklad použití fotodiody.
13. Galvanické oddělení biosignálu optickou cestou s FM modulací.
14. Test průběžné kontroly. Demonstrace digitálního potenciometru. Konzultace. Udělení zápočtu.
E-learning
Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/.
Povinná literatura
KAŠÍK, Vladimír. Technika elektronických přístrojů. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, 2013. ISBN 978-80-248-3102-2.
VEJROSTA, Vladimír. Konstrukce zdravotnických elektrických přístrojů. Aplikace požadavků mezinárodních a evropských norem. ČSZT, Praha, 2001. ISBN 80-02-01460-X .
CHMELAŘ, Milan. Medical electronic equipment. Brno: CERM, 1998. ISBN 80-7204-090-1 .
BRONZINO, Joseph D. The biomedical engineering handbook. 3rd ed. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2006. ISBN 0849321239 .
VEJROSTA, Vladimír. Konstrukce zdravotnických elektrických přístrojů. Aplikace požadavků mezinárodních a evropských norem. ČSZT, Praha, 2001. ISBN 80-02-01460-X .
CHMELAŘ, Milan. Medical electronic equipment. Brno: CERM, 1998. ISBN 80-7204-090-1 .
BRONZINO, Joseph D. The biomedical engineering handbook. 3rd ed. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2006. ISBN 0849321239 .
Doporučená literatura
VOBECKÝ, Jan. a Vít ZÁHLAVA. Elektronika: součástky a obvody, principy a příklady. 3., rozš. vyd. Praha: Grada Publishing, 2005. ISBN 978-80-247-1241-3 .
MUSIL, Vladislav. Konstrukce a technologie elektronických zařízení. Brno: PC-DIR, 1994. ISBN 80-214-0590-2.
LAIPERT, Miloš a Miroslav VLČEK. Lineární obvody. Dot. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 1997. ISBN 80-01-01237-9 .
DOLEČEK, Jaroslav. Moderní učebnice elektroniky. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-161-
NORTHROP, Robert B. Analysis and Application of Analog Electronic Circuits to Biomedical Instrumentation. CRC Press, 2003, 576 pg. ISBN 9780203492734 .
MUSIL, Vladislav. Konstrukce a technologie elektronických zařízení. Brno: PC-DIR, 1994. ISBN 80-214-0590-2.
LAIPERT, Miloš a Miroslav VLČEK. Lineární obvody. Dot. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 1997. ISBN 80-01-01237-9 .
DOLEČEK, Jaroslav. Moderní učebnice elektroniky. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-161-
NORTHROP, Robert B. Analysis and Application of Analog Electronic Circuits to Biomedical Instrumentation. CRC Press, 2003, 576 pg. ISBN 9780203492734 .