amplificacion intracelular
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Diseño de amplificador intracelularTRANSCRIPT
PRÁCTICA 2
AMPLIFICACIÓN DE POTENCIALES
INTRACELULARES
-ECG-
DISEÑO DE UN SISTEMA DE
ADQUISICIÓN DE LA SEÑAL DE ECG
Marc Tena
Javier Muñoz
Introducción
Al igual que en el caso de la práctica anterior, se desea proceder a la
toma de un potencial eléctrico de un ser vivo, más concretamente de la
señal emitida por el corazón, en la primera práctica realizando la lectura
desde un medio extracelular, en este segundo caso se tratara de una
lectura desde un medio intracelular.
Este nuevo modo de tomar dicho potencial nos planteará un nuevo
circuito de medida y nuevos problemas que solucionar. Aunque eso si,
evidentemente la señal emitida por el corazón y sus valores van a ser los
mismos que en el caso anterior, por lo tanto no vamos a volver a realizar
el mismo desarrollo teórico.
Circuito a implementar y cálculos teóricos
Este será el montaje final a realizar en el laboratorio, y se ha llegado a
este del siguiente modo.
En primer lugar, se han tenido en cuenta el minimizar en gran medida
los problemas encontrados en principio, que eran el encontrar un
apantallamiento por el propio organismo del ser humano, una tensión no
diferencial y una alta impedancia que nos producía la distorsión del
potencial. Observando que mediante la preamplificación de la señal se
conseguía una mayor impedancia en modo común y una menor corriente
de polarización.
Por tanto, con el montaje únicamente de la parte superior del circuito,
con un solo amplificador operacional ya tomamos la señal deseada, pero
tan distorsionada que no podemos basarnos en ella para decir nada sobre
el medio intracelular en que se toma.
Por ello, realizamos el montaje de la parte inferior. R1 tomará un valor
alto, de 10MΩ, para tener la impedancia necesaria deseada a la hora de
realizar un primer montaje para comprobar la distorsión del circuito.
Al comprobar dicha distorsión conectando un generador a R1 podemos
calcular el valor de la condición de compensación y la ganancia del
amplificador, así observamos que C1 y C2 tomarán el mismo valor y será
de 100pF.
A partir de aquí comenzamos a incluir el circuito que nos resolverá la
problemática de distorsión de la señal.
Llegado este punto, debemos saber que la resistencia a la salida del
segundo amplificador operacional debe ser mucho mayor que la que se
tiene a la entrada, así como al menos diez veces mayor.
De este modo, fijamos el valor de las resistencias de salida R4 y R5 a
100KΩ por ejemplo. Así pues, aplicando las ecuaciones para el análisis de
circuitos, tenemos que:
Vx= ½·(Vt + a·Vs)·(1 + R1/R2)
Al haber fijado una ganancia del amplificador igual a 4. Se obtiene:
½·(1 + R1/R2)=4, R1/R2=7
Una vez alcanzada esta relación buscamos unas resistencias que
cumplan la relación de magnitud indicada anteriormente con las
resistencias de salida, y que a su vez estén presentes en el laboratorio. Así
pues tomamos:
R2=68 KΩ, R3=10 KΩ.
Como último elemento a incluir, está el potenciómetro que nos servirá
para ajustar el valor de la relación de impedancias del circuito, pudiendo
corregir nuestra señal de medida en cada ocasión quitando así
importancia a los márgenes de tolerancia de los diversos componentes.
Implementación práctica
El circuito una vez montado en la placa queda de la siguiente manera.
Conclusión
Una vez realizado, conectándolo todo correctamente, se observa con el
osciloscopio como al variar el potenciómetro pasamos por los estados de
saturar el amplificador y no ver nada, comenzar a captar señal, y llegando
a regular adecuadamente el valor, la obtención de una señal correcta a la
salida del circuito de medida. Se obtiene una casi cuadrada partiendo de
una triangular que era lo deseado.