맥박측정기 회로 제작

목차

Abstract

Ⅰ. 서 론

Ⅱ.맥박측정기 제작
1. 맥박의 정의
2. 구성 회로도 및 부품
(1) RED LED와 PD를 기반으로 한 반지형센서
(2) Sallen key HPF, LPF
(3) 전체회로도
3. 결과 파형

Ⅲ.Lock in technique for measuring signal on PD
1.잡음(noise)
(1) 소자 전자 잡음
(1) 환경 잡음
2. Lock in detection technique
(1) 필터를 이용한 검출 한계
(2) 신호 잠금 기법 검출 원리
3. 구성 회로도
(1) schematic
4. 결과 파형 및 분석

Ⅳ. 결 론

Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 서 론

2000년 이후 국민소득의 증가로 인해 윤택해진 생활수준과 인간의 삶의 질 향상, 평균수명의 연장으로 인하여, 개개인의 건강 및 의료 서비스에 사람들의 관심이 점차 증가하는 추세이다. 의료를 사회 전체의 공공재로 인식하던 관점에서 점차 수요자 중심의 서비스만족도 관점으로 바뀌고 있다. 다양한 소비자 욕구가 표면화되기 시작하면서 이를 위하여 개인의 건강 상태를 체크할 수 있는 휴대용 건강 및 질병 측정 센서 단말기가 요구되며, 시간과 장소에 따른 제약을 받지 않고 건강에 대한 정보를 측정할 수 있는 다양한 센서 단말기에 대한 연구와 개발이 진행되고 있다.

기본적으로, 바이오센서는 병원균, DNA, 또는 혈당과 같은 생체의 물질뿐만 아니라 일반적인 화학 물질에 대한 인식 기능을 갖는 생물학적 수용체가 전기 또는 광학적 변환기와 결합되어 생물학적 상호작용 및 인식반응을 전기적 또는 광학적 신호로 변환함으로써 분석하고자 하는 물질을 선택적으로 감지할 수 있는 소자이다.

<중 략>

그림 24는 Noninverting amplifier의 결과 파형을 보여주고 있다. Noninverting amplifier를 사용하는 이유는 높은 gain값을 활용하여 PD에서 받은 신호를 구형파의 형태로 clamping 하기 위함이다. PD에서 받은 신호의 크기가 약하기 때문에 2300배 정도의 증폭을 가지게 하여 구형파에 가까운 신호를 만들어 냈다. Rising time과 falling time이 존재하여 완벽한 구형파의 형태를 만들 수 없었다. 하지만 출력단에 적절한 수동 소자를 사용한다면 구형파에 가깝게 만들 수 있을 것이다.
그림 25, 26은 Noninverting amplifier에서 나온 출력을 Phase shifter에 인가하여 가변 저항에 따른 phase shift된 신호이다. 정현파를 이용하여 Phase shift를 simulation 프로그램을 실행한 결과 파형의 모습은 바뀌지 않았지만 실제 회로도에서는 가변 저항의 범위를 900K 까지 사용하기 때문에 impedance값이 바뀌어 파형이 살짝 변하게 된다. 하지만 스위치 소자의 reference 신호에 인가되기 때문에 크게 신경 쓰지 않았다.

참고 자료

의료서비스 (병원)산업 전망. 이승철(삼성경제연구소 수석연구원)
http://new.youngin.com/application/0503-0038EN-K.pdf
휴대용 광-바이오 센서 신호 검출을 위한 고성능 신호 잠금 증폭기에 관한 연구 / 孫浩賢 著
http://www.pa.msu.edu/courses/2007fall/PHY440/Problems/P1_3.pdf (phase shifter)
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http://en.wikipedia.org/wiki/Sallen%E2%80%93Key_topology (sallen-key filter)
www.thinkSRS.com/About Lock-In Amplifiers
CHOPPER STABILIZED AMPLIFIERS
BENTHAM 225 Lock-in Amplifier
The Lock-In Amplifier: Noise Reduction and Phase Sensitive Detection
Phase sensitive detection: the lock-in amplifier, Dr. G. Bradley Armen
http://www.ti.com/lit/ml/sloa088/sloa088.pdf
http://micol.tistory.com/49
http://en.wikipedia.org/wiki/Lock-in_amplifier
http://www.ece.rochester.edu/courses/ECE216/Reference%20information/OP_AMP_2.pdf