ADQUISICIN DE BIOSEAL USANDO UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL LM 741 ECGJulia Nelson, David OrtigozaUniversidad Autonoma de Occidente Cali, Colombia

ObjetivoDisear un circuito basico con bioamplificadores, este caso el LM 741 a fin de captar una bioseal, en este caso una seal electrocardiogrfica.

Materiales Protoboard. Multmetro digital. Osciloscopio digital. Fuente de alimentacin DC. Generador de seales. Simulador paciente. Electrodos.

Composicin: Circuito de tercer electrodo. Amplificador de seal. Filtros Circuito de guarda activa para manejar el apantallamiento.

Ilustracin 1. Configuracin del Amplificador Operacional LM 741.

Descripcin del diseo implementado:

En la primera etapa del diseo se encuentran implementado un seguidor, que est compuesto por un bioamplificador que proporciona a la salida la misma tensin que a la entrada que nos permite acoplar las impedancias.

En la segunda etapa se encuentra un amplificador diferencial y un rechazo a las seales de modo comn (igual amplitud, igual fase). Esto se llev a cabo con un amplificador de instrumentacin (LM741) que nos garantiza una proteccin de sobrecarga en la entrada y salida, en el cual la ganancia deseada se obtena variando una resistencia que fue implementada en la parte externa del amplificador (terminal #2 y terminal #6). A continuacin se polariz el amplificador (+10v,-10v y referencia). Por ltimo se aliment tensin en alterna (seal sinusoidal) en el terminal de entrada (terminal #2 y #3) y este efectivamente la amplific (salida terminal #6).

En la tercera etapa se configuro un Filtro pasa baja cuya funcin es el corte a las altas, esto es frecuencias mayores a 100Hz, est compuesto por un amplificador operacional con ganancia no unitaria, sta se encuentra determinada por dos resistencias; adicionalmente se utiliza un condensador.

Para la cuarta etapa, se realiz la configuracin del tercer electrodo con el fin de ofrecer una va de baja impedancia. Esta configuracin al igual que en la etapa anterior est conectada al punto medio de las dos resistencias Rg y principalmente consta de un amplificador operacional y dos resistencias que determinan la ganancia (unitaria), a partir de las cuales se obtiene la resistencia efectiva o resistencia de tercer electrodo. La salida del amplificador ir conectada a la pierna derecha del paciente.

Tenemos otra etapa que es el Guarda activa que permite filtrar o drenar las frecuencias que vienen del exterior. Esta configuracin se hace con el fin de que las capacitancias parsitas queden al mismo potencial y sean drenadas o rechazas por el rechazo al modo comn.

Resultado y anlisis

Conclusiones

A partir de las diferentes etapas implementadas en el circuito, tanto de amplificacin como filtracin es posible analizar la actividad elctrica del corazn (ECG) de un paciente y detectar posibles anomalas.

Dentro de las posibles causas de error o recomendaciones cabe resaltar la importancia de trabajar con instrumentos en buen estado y evitar el uso de cables para realizar las conexiones, ya que esto aumenta la cantidad de ruido. Tambin es fundamental utilizar valores exactos de resistencias para garantizar la simetra del operacional, ya que cargas residuales a la entrada provocan corrientes diferentes a su entrada que lo alejan de su comportamiento ideal, adems si las resistencias no son proporcionales dejan pasar interferencia.