Amplificador de instrumentação aplicado na medicina: aquisição e tratamento de sinais
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31295 |
Resumo: | Os amplificadores operacionais (AO´s) são circuitos integrados projetados para realização de operações matemáticas básicas como soma, subtração, diferenciação e integração utilizando eletrônica analógica. O avanço tecnológico e novos tipos de circuitos impressos desenvolvidos nas últimas décadas proporcionaram incríveis avanços para os AO’s, que os tornaram menores do que seus antecessores e com características muito mais próximas do ideal, como impedância de entrada muito alta (aproximadamente 1012Ω), e impedância de saída aproximadamente nula. Portanto, devido à versatilidade dos AO´s, ainda hoje são utilizados em interfaces do circuito digital por se tratar de uma interface analógica completa, onde destaca-se a sua eficiência em amplificação para processamento de sinais em tempo real, tornando o AO insubstituível em diversas aplicações e bem-sucedido nas áreas eletro/eletrônicas. Em física aplicada à medicina, eles auxiliam na medição de sinais bioelétricos, que podem ser analisados e registrados, possibilitando-nos conhecer e acompanhar os sinais elétricos que o corpo produz. Assim, este trabalho foi dedicado à confecção de um amplificador biomédico composto por quatro amplificadores operacionais de dois canais, que, em conjunto, formam um amplificador de instrumentação, com a finalidade de aquisicionar, com a ajuda de um osciloscópio de bancada, sinais bioelétricos provenientes dos batimentos cardíacos simulados por um gerador de função com atenuação e tratar ruídos através da construção de um filtro capacitivo. Foram feitas diversas medidas quanto à aplicação e eficiência dos AO’s e então comparadas com a teoria, o que nos permitiu concluir que o amplificador operacional TL074CN é eficiente para amplificação dos sinais bioelétricos. |
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2021-02-22T13:23:39Z2021-02-22T13:23:39Z2016-12-08SILVA, Aline Ferreira da. Amplificador de instrumentação aplicado na medicina: aquisição e tratamento de sinais. 2016. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física Médica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31295Os amplificadores operacionais (AO´s) são circuitos integrados projetados para realização de operações matemáticas básicas como soma, subtração, diferenciação e integração utilizando eletrônica analógica. O avanço tecnológico e novos tipos de circuitos impressos desenvolvidos nas últimas décadas proporcionaram incríveis avanços para os AO’s, que os tornaram menores do que seus antecessores e com características muito mais próximas do ideal, como impedância de entrada muito alta (aproximadamente 1012Ω), e impedância de saída aproximadamente nula. Portanto, devido à versatilidade dos AO´s, ainda hoje são utilizados em interfaces do circuito digital por se tratar de uma interface analógica completa, onde destaca-se a sua eficiência em amplificação para processamento de sinais em tempo real, tornando o AO insubstituível em diversas aplicações e bem-sucedido nas áreas eletro/eletrônicas. Em física aplicada à medicina, eles auxiliam na medição de sinais bioelétricos, que podem ser analisados e registrados, possibilitando-nos conhecer e acompanhar os sinais elétricos que o corpo produz. Assim, este trabalho foi dedicado à confecção de um amplificador biomédico composto por quatro amplificadores operacionais de dois canais, que, em conjunto, formam um amplificador de instrumentação, com a finalidade de aquisicionar, com a ajuda de um osciloscópio de bancada, sinais bioelétricos provenientes dos batimentos cardíacos simulados por um gerador de função com atenuação e tratar ruídos através da construção de um filtro capacitivo. Foram feitas diversas medidas quanto à aplicação e eficiência dos AO’s e então comparadas com a teoria, o que nos permitiu concluir que o amplificador operacional TL074CN é eficiente para amplificação dos sinais bioelétricos.Operational amplifiers (AOs) are integrated circuits designed to perform basic mathematical operations such as sum, subtraction, differentiation and integration using analog electronics. The technological advancement and new types of printed circuits developed in the last decades have provided incredible advances for the AO’s, which have made them smaller than their predecessors and with features much closer to the ideal, such as very high input impedance (approximately 1012Ω), and impedance approximately null with field effect transistor at the output, which isolates the voltage received by the circuit, making it a functional component. Therefore, due to the versatility of the AO’s, it is still used in digital circuit interfaces since it is a complete analogue interface, where it stands out its amplification efficiency for real-time signal processing, making the AO irreplaceable in several applications and successful in the electro/electronic areas. In physics applied to medicine, they aid in the measurement of bioelectrical signals, which can be analyzed and recorded, enabling us to know and follow the electrical signals that the body produces. Thus, this work was dedicated to the production of a biomedical amplifier composed of four operational amplifiers of two channels, which, together, form an instrumentation amplifier, with the purpose of acquiring, with the help of a bench oscilloscope, bioelectrical signals from the heart beats, simulated by a function generator with attenuation and treat noise by building a capacitive filter. Several measurements were made regarding the application and efficiency of the AO’s and then compared with the theory, which allowed us to conclude that the TL074CN operational amplifier is efficient for the amplification of the bioelectrical signals.Pesquisa sem auxílio de agências de fomentoTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)porUniversidade Federal de UberlândiaFísica MédicaBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAAmplificadores operacionaisBioeletricidadeEletrofisiologiaAmplificador de instrumentação aplicado na medicina: aquisição e tratamento de sinaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisFoschini, Mauriciohttp://lattes.cnpq.br/0246993314233618Cunha, Diego Merigue dahttp://lattes.cnpq.br/2199681079558387Perini, Ana Paulahttp://lattes.cnpq.br/4681700210308237http://lattes.cnpq.br/9406721560896065Silva, Aline Ferreira da5889290771reponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUORIGINALAmplificadorDeInstrumentação.pdfAmplificadorDeInstrumentação.pdfTCCapplication/pdf2062336https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31295/1/AmplificadorDeInstrumenta%c3%a7%c3%a3o.pdfe450edf3a63e12f4c0a2b24d05630d9eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31295/2/license_rdf9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81792https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31295/3/license.txt48ded82ce41b8d2426af12aed6b3cbf3MD53TEXTAmplificadorDeInstrumentação.pdf.txtAmplificadorDeInstrumentação.pdf.txtExtracted texttext/plain61879https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31295/4/AmplificadorDeInstrumenta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txtcf2514223eb576df5875bacfbfdc19a7MD54THUMBNAILAmplificadorDeInstrumentação.pdf.jpgAmplificadorDeInstrumentação.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1387https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31295/5/AmplificadorDeInstrumenta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg31aa5ed771cee381fd63c42ba030663cMD55123456789/312952021-02-23 03:16:36.669oai:repositorio.ufu.br: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Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-02-23T06:16:36Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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