ECG—6511心电图机键控部分电路分析

心电图是临床诊断的科学依据, 它所记录波形必须如实的反映被查心电活动所引起的电压变化情况。

ECG—6511心电图机产于上海医用电子仪器厂, 其整机电路分装于四块电路板, 分别为前置放大器电路板、键控电路板、主放大器电路板和电源电路板。键控电路由键开关、加/减法计数器电路、导联状态选择及指示电路、制锁电路和马达速度控制电路等组成, 用以完成整机工作状态的控制。

在接通电流瞬间, 一正脉冲加到加/减法计数器IC212的9#使其复位。此功能由R205、R206、C210、D201、IC203A、IC204D来完成, 其原理和工作过程如下:因电容两端电压不能突变, 所以在刚接通电源时, C210等效短路, 其正端输出为一低电平, 经R206、IC203A反相后, 加到与门IC204D的13#。使其11#输出高电平, 加到IC212的R端, 使IC212置零, 其输出dcba为全零, 即选在0导联状态, 随时间积累, C210充电结束, 其正端有一高电平输出, 经过变化向IC212R端提供一低电平, 为IC212进行加/减法计数提供条件。D201作用:在关机后, C210上的电荷迅速放掉, 使仪器再次启动时, 呈现在0导联状态。

1 加/减法计数器

IC212是根据所选择的导联, 产生BCD码的加/减法计数器。当按【→】sw201键, 一高电平信号直接加到IC212的10#, 使IC212做加法计数, 当按【←】键时IC212的10#加低电平, 计数器作减法计数。在0导联时, 按【←】键, 计数仍作减法计数。导联选为V6, 电路的工作过程如下:在0导联时, IC212输出DCBA为全零, 按下sw202作一次减法, 这样DCBA全0变为全1, 这样就选择IC214使IC214Q7出1, Q7正好连在IC212的PE端, PE为1, IC212处于置数状态, 将P3P2P1P0的状态直接反映到IC212的DCBA端。因P3P2P1P0为1100, 这样IC212的输出DCBA也为1100, 选用IC214, 使Q4为1, Q7为0导联选择为V6, 如再按sw202, IC212再作减法计数, 导联选为V5。在导联选为V6时, 若按下sw201, IC212输出为1101则IC214 Q5出1, 经IC204为IC212 R端加一高电平, 使IC212为置零状态, DCBA为全0输出, 又使零导联被选用。若再按sw201, 则IC212再做加法计数, 选择I导联。

IC202与sw205、206、207及sw208、209、210组成二组三位互锁开关, 以决定START、CHECK和STOP及灵敏度2、1、1/2的工作状态。IC202的输入端10#-15#, 输出端2#-7#, 当其输入端为0时, 其各组对应的输出端为0, 这样对应的状态指示灯亮, 标明机器工作在此状态下。在开机后处于标准灵敏度为1, STOP状态, 完成这一状态功能时于C204、C205的作用。在STOP状态时, 以低电平信号加到Q110、Q109组成原级封闭电路, 使描记笔复位, 此时, 不论输入什么信号记录笔都不会动作。从STOP状态转到CHECK或START状态时, Q110、Q109组成的封闭电路的封闭作用被解除, 同时, C223、R244组成的微分电路为IC202的8#加以正向封闭脉冲, 经IC213光电耦合后, 为Q101、Q102组成的复位电路完成一次瞬间封闭, 此时记录笔仍处于中间位。另外在STOP或CHECK状态时, 从LED214的负端输出一正脉冲, 经反相后, 送到热描控制部分, 使热笔处于预热状态。同时该正脉冲触发Q203使其导通, 使Q202、Q201截止, 电机停转不走纸。只有在START状态下, 热笔加热, 马达走纸。

IC201与sw211、sw212组成两组自锁开关, 分别完成肌电滤波和交流干扰虑波功能。当按下SW211时, LED221亮, 同时一高电平信号经IC215反相后加到由Q106、Q105、D124的组成的肌电滤电路, 使其工作。再按下SW221键, 则解除肌电滤波电路的工作状态。按下SW2 1 2时LED220亮, 同时一高电平加到IC119的9#使50Hz滤波电路被接到心电信号的传输回路中, 再按下sw212, 则LED220灭, 50Hz的滤波电路没有选入心电信号传输回路中。使用肌电滤波 (EMG) 或交流滤波电路都会影响记录的心电波形, 使其波形失真, 所以一般在干扰不严重时, 不用此两种功能。

2 马达走纸控制电路

走纸马达显示由IC20 8A、B、E、LED223、224等组成。在开机瞬间由复位器部分来一高电平信号使IC208、A、B组成的基本R-S触发器的9#输出为0, 6#为1, 经过驱动器使LED223灭, LED224亮, 显示马达走纸速度为25mm/s的状态。

分频部分:由IC209、IC2 05D、B等组成。D201为X201提供稳定电压, X201为晶振, 产生32.708RHz的标准频率, 经Q204的开关倒相加到串行计数器IC209的10#进行128分频或64分频后, 得到256c/s或512c/s的基准频率, 分别为25mm/s或50mm/s的走纸速度作相位比较用。IC210为相位比较器, 14#为标准频率输入信号端, 3#为比较频率输入信号端。来自于速度传感器所提供的信号与标准信号相比较, 若两信号有误差, 则相位比较器会输出一个误差电压信号, 经过R226、C217组成的积分电路平滑后, 控制马达正确旋转。

马达的工作状态有Q203的导通或截止来实现。在Q203基极为一个高电平时, Q203导通, 将IC210的13#的信号对地短路, 马达停转;在Q203基极为低电平信号时Q203截止, 由Q201、Q202组成的马达驱动电路工作, 为马达提供工作电流。

IC2 1 1B、C、D, C2 1 2、C2 1 3组成的整形电路, 提供比较信号。C213、212两只电解电容组成一个无极电容, 将传感器拾取的交流信号耦合到IC211的9#, 10#输出一个倒相的交流信号。经过IC211 B、C组成的施密特整形电路后输出方波, 提供比较信号。C214为IC211D提供相位补偿作用。

另外, R220、LED217等正端电极脱落指示电路。

摘要：分析6511心电图机的键控电路的原理, 了解各元器件间的逻辑关系及工作原理和过程, 熟练掌握仪器的操作过程, 从而减少使用中的故障率, 缩短故障维修时间, 提高使用率。

关键词：心电图机,键控电路,原理分析