几款电子听诊器电路及原理

精心整理精心整理精心整理 电子听诊器 　　老式的听诊器没有放大作用，声音微弱，塞在耳朵里很不舒服，不能隔离环境噪声，频率响应也不可调。本文提出的电子听诊器由于接有放大器，因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。电子听诊器除了能清晰监听病人的胸/腹声音外，还能用在搜索机械噪声源的定位等方面，其输出可用磁带录音机录下来供分析病情使用，或送入大功率的放大器另作他用。在实验过程中，发现拾音头MIC用普通振膜拾音头的中频响应好，背景噪声也小。便宜的振膜和高价的振膜效果一样好。　　电路如图所示，直流电源用两块9V电池供给，接成正、负电源型。电池应选用质量上乘的新电池。拾音器输出经电容C2耦合至LM741放大器IC1，其输出送至另一块741低通滤波器IC2，其截止频率可通过改变R1和R2控制在略高于100Hz的频率，这时整个听诊器的频率响应感觉最好。若用双连50kΩ或100kΩ的电位器取代R1和R2时，就可随时调整听诊器的频率响应，但对诊断病人的应用来说，最终还是放在30kΩ的位置最佳。IC2的滤波输出分别送至IC3和IC4。IC3也是一块741，用作低电压音频放大器LM386IC5的缓冲级，信号经IC5放大后驱动双声道耳机，耳机阻抗为8Ω，电路中已将双声道耳机并接成单声道耳机，这时有效阻抗为4Ω，正好与LM386的要求相匹配。IC4也是一块741，接成放大器用来驱动双色LED，它能以视觉的形式显示心跳的状态。　　操作时，先将音量控制电位器放在10`20％的位置，戴上耳机，将拾音器放在病人的胸部，慢慢加大音量至50％，使心跳声清晰可闻，但没有隆隆声，耳机里传出的一些尖叫声、流水声、爆破声或破裂声属病人胸腔的正常现象，不属于电路问题。操作时，为避免灵敏度太高，可将音量减少一些再移动拾音器，待拾音器放好后再开大音量诊听。同时在操作时将拾音器尽量远离耳机，以消除反馈啸叫。电子听诊器的R3放在音量的10％处，其响度相当于老式听诊器的音量。　　至于拾音器MIC，可在医用器材商店购买廉价的老式听诊器振膜头，在振膜耳把上套上1？2英寸长的橡皮管，另一头挤压入一只1/4英寸直径的超小型驻极体话筒，话筒的两根导线用屏蔽电缆接到电路中的MIC处，驻极体话筒处最好用热缩套管加固，也可用胶带捆扎，防止操作时产生不必要的噪声干扰。华崇良编译自《PE》99/1电子报提供电子听诊器(1)电子听诊器可以把人的心、肺、脉搏等声音经放大后，直接由扬声器放出来。如配合录音机还可以把异常声音录下来，做为病历档案保存。电子听诊器电路原理图如图36-1所示。心、肺、脉搏等声音通过声音探头转换为电信号，经电晶体管VT1组成的放大器放大后，通过电位器RP2调节再由晶体管VT2、VT3组成的复合管放大，直接由扬声器发出声音。也可由耳机监听。通过插口XJ输入录音机可进行录音。听测有节奏的声音，如脉搏时，可由发光二极管发光指示，它可随脉搏而闪动。图36-1声音探头由一个微型驻极体话筒和一个听诊器的听头组成。制作时，把听诊器的胶管截去，留下约10cm左右，把驻极体话筒塞进断口。引线最好能用话筒屏蔽线。由于话筒封装在胶管中，因此灵敏度是比较高的，对外界的声音几乎无反映。装置如图36-2所示。输出变压器T可用一般晶体管收音机用推换式输出变压器。图36-2(刘金汝)简易多用电子听诊器目前所用的气导式听诊器，易受干扰而产生杂音，其灵敏度也较低，只能供一个人使用。图35所示的多用电子听诊器，体积小，灵敏度也较高，可供多人使用；配上录音机时可将听到的心肺音录制下来，供病例讨论用。图35中晶体管VT1、VT2和VT3(3DG6)等组成两级直耦放大器，VT2、VT3为复合管。当合上S1时，听头(BC)贴放于人体心肺部，将心肺音转换成音频电信号，通过C1加至VT1，经两级放大后送至耳机(BC1、BC2)。为能使双耳机听用，将两只8Ω耳机串联使用，当把800Ω耳机插入XJ1时，可同时供另一人听音(双人听用)。同时，XJ1还可用作录音机录制心肺音或者将音频信号直接扩大后(配上扩音器)，能为多人听音之用。将听诊器的信号经XJ1输给示波器，观察心肺音的跳动、呼吸和波形。BC、BC1和BC2均用8Ω微型耳机。图35该听诊器的各元件焊好后装置于小塑料盒内，作听筒用的8Ω耳机将其凸出部分削弃，使能平压于胸部。整个听诊器外形可参照气导式听诊器的形状制作。工作点调在“X”串入电流表，调整R2使之达2～4mA即可。在试听时若有啸叫声，可在VT1的基极与集电极之间加入一个470P的电容。(陈文全)电子听诊器(2)用一块LM386和两只3DG6型号三极管组装电子听诊器，经试用，效果较好。与普通听诊器相比，有价格低廉，声音清晰，音量音调可调等优点。图39图39中的VT1、VT2(3DG6)组成前置放大器，IC(LM386)作功效，C4、C5、C6和一拨动开关组成音调调节装置。调整RP，使VT2集电极对地电压为3V，接上探头即可工作。探头采用价格低廉的压电陶瓷片，利用其压敏特性，将心脏跳动的声音转变成电信号，为减轻探头刺耳的触磁音和病人的不适，将探头用2～3层纱布包紧，铜片面向外。(魏小弯)高灵敏度电子听诊器图37所示高灵敏度电子听诊器，比“老式”的听诊器音量增大约4～7倍，有利于提高对病人的确诊率。如遇特殊病人需要做长期比较性检查时，还可以配合录音机把听诊声音录下来，作为专题病例存档，有利于医疗科研工作的进行。听诊器由探头、集成放大器和声光显示部分组成。声音探头部分由一个微型驻极体话筒BP和“老式”听诊器的听头组成。为了增加灵敏度，增设了前置放大器。图37声音经听头收集后，送至驻极体话筒进行声电转换，又经晶体管VT1进行一级前置级放大后，经变压器送至集成电路输入端进行差动放大。功放及显示部分是由晶体管VT2和发光二极管VD以及扬声器等组成。由扬声器和发光二极管组成的显示，可以同时同步地显示出心脏脉搏等工作的情况。探头部分的制作：把普通(或“老式”)听诊器的胶管截去，留下约150mm左右，再把驻极体话筒塞进去即可。集成电路选用8BJ1型集成块，它是一种电压比较器，其特点是“比较”灵敏度高(5mV)输入变压器可采用晶体管收音机推挽式输入变压器代用。灵敏度的调整：可把探头放在自己的手腕上脉搏处，边听边调节，调至扬声器的音量最大、声音最清晰即可。(载春明)电子听诊器电路图片：?PartsList:??Part?TotalQty.?Description??R1?1?10K1/4WResistor?R2?1?2.2K1/4WResistor??R3,R9??????0?Notused??R4?1?47K1/4WResistor??R5,R6,R7?3?33K1/4WResistor??R8?1?56K1/4WResistor??R10?1?4.7K1/4WResistor??R11?1?2.2Kto10Kaudio-taper(logarithmic)volumecontrol??R12?1?330K1/4WResistor??R13,R15,R16?3?1K1/4WResistor??R14?1?3.9Ohm1/4WResistor??C1,C8?2?470uF/16VElectrolyticCapacitor??C2?1?4.7uF/16VElectrolyticCapacitor??C3,C4?3?0.047uF/50VMetalizedplastic-filmCapacitor??C5?1?0.1uF/50VCeramicdiscCapacitor??C6,C7?2?1000uF/16VElectrolyticCapacitor??U1?U2,U3?U4?U5?1?0?1?1?TL072Low-noise,dualopamp?Notused?741opamp?LM3861/4Wpoweramp?????MIC?1?Two-wireElectretMicrophone??J1?1?1/8"StereoHeadphonesJack??LED?1?Red/green2-wireLED??Batt1,Batt2?2?9VAlkalineBattery??SW?1?2-pole,singlethrowPowerSwitch??Misc.?1?Stethoscopeheadorjarlid,RubberSleeveformicrophone.?Assembly:??1)??AssemblethecircuitusingVeroboard(stripboard)oraPCB.?2)??Useashieldedcableforthemicrophoneasshownontheschematic.?3)??Fastenthemicrophonetothestethoscopeheadwitharubberisolatingsleeveoruseashortpieceofrubbertubingonitsnipple.Athickjarlidcanbeusedasastethoscopehead.Themicrophonemustbespacedawayfromtheskinbutthestethoscopeheadmustbepressedtotheskin,sealingthemicrophonefrombackgroundnoisesandavoidingacousticalfeedbackwithyourheadphones.?4)??Themicrophone/stethoscopeheadmustnotbemovedwhilelisteningtoheartbeatstoavoidfrictionnoises.?5)??Protectyourhearing.Keepthemicrophoneawayfromyourheadphonestoavoidacousticalfeedback.??CircuitDescription:??·???U1aoperatesasalow-noisemicrophonepreamp.Itsgainisonlyabout3.9becausethehighoutputimpedanceofthedrainoftheFETinsidetheelectretmicrophonecausesU1a’seffectiveinputresistortobeabout12.2K.C2hasafairlyhighvalueinordertopassverylowfrequency(about20to30Hz)heartbeatsounds.?·???U1boperatesasalow-noiseSallenandKey,Butterworthlow-pass-filterwithacutofffrequencyofabout103Hz.R7andR8provideagainofabout1.6andallowtheuseofequalvaluesforC3andC4butstillproducingasharpButterworthresponse.Therolloffrateis12dB/octave.C3andC4canbereducedto4.7nFtoincreasethecutofffrequencyto1KHztohearrespiratoryormechanical(automobileengine)sounds.?·???TheU4circuitisoptionalandhasagainof71todrivethebi-colourLED.U5isa1/4WpoweramplifierICwithbuilt-inbiasingandinputsthatarereferredtoground.Ithasagainof20.Itcandriveanytypeofheadphonesincludinglowimpedance(8ohms)ones.