生物医学电子学及实验PDF电子书下载

目 录 1

第一章电路基础 1

§1—1 基尔霍夫定律 1

一、基尔霍夫第一定律 1

二、基尔霍夫第二定律 2

§1—2 叠加原理和戴维宁定理 3

一、电压源和电流源 3

二、叠加原理 6

三、戴维宁定理 7

四、功率的最大传输和阻抗匹配 10

§1—3正弦交流电路 11

一、复数的表示式和运算 11

二、正弦交流电的复数表示法 12

三、正弦交流电路的计算法——符号法 14

§1—4 非正弦式周期性信号 17

一、周期性信号的频谱 17

二、几个典型非正弦周期性信号的频谱 18

二、N型半导体和P型半导体 20

一、半导体的基本特性 20

§1-5 晶体二极管 20

三、周期性信号的频带 20

三、PN结的形成及其导电特性 21

四、晶体二极管及其主要参数 23

五、稳压二极管 24

§1—6 晶体三极管 25

一、晶体三极管的结构与电流放大作用 25

二、晶体三极管的特性曲线 27

三、晶体三极管的主要参数 28

四、晶体三极管的简易测试 29

实验1—1 二极管与三极管的简易测试 30

实验1—2 测定三极管的输出特性曲线 31

第二章放大器基础 32

§2—1 单管交流电压放大器 32

一、电路的组成 32

二、放大电路的工作过程 33

三、放大器的主要性能指标 34

四、放大电路基本分析………………………………………………………………………………………（37 ）五、利用交流通路图估算放大器的电压增益及输入、输出电阻 40

六、晶体管放大电路的三种基本形式 41

实验2—1 单管交流放大器的测试 42

实验2—2 测定放大器的输入电阻与输出电阻 43

§2—2 多级电压放大器 44

实验2—3 测量放大器的幅频特性（通频带） 44

一、耦合方式 45

二、多级放大器的电压增益 46

三、多级放大器的通频带 48

实验2—4 多级放大器 48

§2—3 放大器中的负反馈 49

一、反馈的概念及负反馈的类型 49

二、负反馈对放大器性能的影响 50

三、射极输出器 54

§2—4功率放大器 56

实验2—5 负反馈对放大器性能的影响 56

一、单管功率放大器 57

二、推挽功率放大器 59

三、无变压器功率放大器 60

四、大功率管的保护 62

第三章生物电放大器 63

§3—1 直耦放大器 63

一、后级设置发射极电阻 63

二、后级发射极串接二极管或稳压管 63

一、简单差动放大器 64

§3—2差动放大器 64

四、直耦放大器的零点漂移 64

三、采用NPN—PNP管互补耦合 64

二、典型差动放大器 66

三、具有恒流源的差动放大器 67

四、差动放大器的其它几种接法 67

§3—3 场效应管及其放大电路 68

一、结型场效应管 69

二、绝缘栅场效应管 71

三、使用场效应管的注意事项 73

实验3—1 差动放大器 74

实验3—2 场效应管放大器 75

第四章集成运算放大器 76

§4—1 概述 76

§4—2 集成运算放大器的主要参数 77

一、输入失调电压Uos 77

二、开环电压增益Ko 77

三、差模输入电阻r？ 77

四、最大差模输入电压UdM 77

五、额定输出电压UoM 77

六、输出电阻ro 77

二、示波器检测 78

一、万用表检查 78

八、共模输入范围 78

§4—3 集成运算放大器的粗测 78

七、共模抑制比CMRR 78

§4—4 集成运算放大器的理想特性 79

§4—5 反相比例放大器 80

§4—6 同相比例放大器 80

§4—7 其它几种运算电路 81

一、加法运算电路 81

二、减法运算电路 82

四、积分运算电路 83

三、微分运算电路 83

§4—8 运算放大器的其它应用 84

一、电桥放大器 84

二、测量放大器 84

三、比较器 85

§4—9 集成运算放大器的调零和自激振荡的抑制 86

一、调零 86

二、自激振荡的抑制——位相补偿 87

实验4—1 集成运算放大器的应用 88

§5—1 LC振荡器 90

一、LC回路的选频特性 90

第五章振荡 90

二、自激振荡的条件 92

三、几种常用的LC振荡器 93

四、LC振荡器的医学应用举例 95

§5—2 RC振荡器 95

一、RC桥式振荡器 96

二、RC移相式振荡器 98

三、RC振荡器的医学应用举例 100

§5—3 石英晶体振荡器 100

一、石英晶体的电特性及等效电路 100

二、石英晶体振荡器 101

三、集成运放正弦振荡器 102

§5—4 单结晶体管振荡器 103

一、单结晶体管的结构和特性 103

二、单结晶体管振荡器 105

§5—5 间歇振荡器 106

一、自激间歇振荡器 106

二、它激间歇振荡器 107

实验5—1 LC选频放大器 109

实验5—2 LC振荡电路 110

二、调制和解调的方式 112

一、无线电通信的基本过程 112

§6—1 概述 112

第六章调制与解调 112

§6—2 调幅的基本原理 114

§6—3 晶体管调幅电路 116

§6—4 解调（检波） 116

一、小信号平方律检波器 117

二、大信号直线性检波器 118

三、实际二极管检波器 119

§6—5调频与解调 120

一、调频的基本原理 120

二、调频器 121

三、调频波的解调（鉴频） 124

四、应用举例 128

§6—6 调制型直流放大器 129

一、调制型直流放大器中的调制器 130

二、调制型直流放大器中的解调器 130

实验6—1 调幅与解调（检波） 132

第七章直流电源 134

§7—1 整流与滤波电路 134

一、常见的整流电路 134

二、倍压整流 135

四、纹波系数 136

三、滤波电路 136

§7—2 直流稳压电路 137

一、稳压管稳压电路 137

二、串联式晶体管稳压电路 139

三、集成稳压电路 142

§7—3直流电压变换器 143

§7—4可控硅 145

一、可控硅的结构及工作原理 145

三、可控硅整流电路 146

二、可控硅的特性曲线 146

四、双向可控硅 148

实验7—1 直流稳压电源 149

实验7—2 简单的灯光调节电路 151

第八章脉冲与数字电路 152

§8—1 脉冲的基本概念和RC电路 152

一、脉冲波形及其主要参数 152

二、RC电路的过渡过程 153

三、微分电路 155

四、积分电路 156

五、RC分压器 157

§8—2 晶体管门电路 158

一、二极管“与”门电路 159

二、二极管“或”门电路 160

三、晶体三极管反相器（非门） 161

四、逻辑代数的基本运算规则 163

§8—3 集成门电路 164

一、DTL“与非”门电路 164

二、TTL“与非”门电路 166

三、MOS集成门电路 167

四、“与非”门的特性参数 168

实验8—1 TTL“与非”门特性参数的测试 169

§8—4 双稳态触发器 171

一、分立元件双稳态触发器 171

二、集成电路触发器 172

三、射极耦合双稳态触发器 179

实验8—2 基本R—S触发器和J—K触发器 182

§8—5单稳态触发器 183

一、分立元件单稳态触发器 183

二、集成电路单稳态触发器 185

一、分立元件多谐振荡器 187

§8—6多谐振荡器 187

二、集成门电路多谐振荡器 189

实验8—3 用“与非”门组成单稳态触发器和多谐振荡器 190

§8—7 计数器与数字显示 190

一、计数器 190

二、编码器和译码器 195

三、数字显示装置 196

§8—8 数／模与模／数转换 198

一、数／模转换 198

二、模／数转换 200

实验8—4 用J—K触发器组成计数器 201

第九章生物医学电极 202

§9—1 电极的基本特性 202

一、电极的接界问题 202

二、电极的直流特性 204

三、电极的交流特性 207

四、电极噪声 207

§9—2体表电极 208

一、间接接触型电极 208

二、直接接触型电极 209

§9—3体内电极 210

五、一次性电极 210

四、可移动电极 210

三、胶原电极 210

一、针状肌电电极 211

二、同心针电极 211

三、吸管式电极 212

§9—4 微电极 212

一、金属微电极 213

二、玻璃微电极 215

一、对刺激电极的基本要求 216

§9—5 刺激电极 216

三、微电极的使用与保存 216

二、刺激电极的响应特性 217

三、心脏起搏电极 218

四、其它类型的刺激电极 219

实验9—1 银一氯化银电极的制作 219

实验9—2 测量Ag—AgC1电极和铂电极的I—Up特性曲线 221

实验9—3 观察银电极和Ag—AgC1电极的噪声 222

实验9—4 生物体表电极总阻抗的测量 222

实验9—5 用电解法加工金属微电极的尖端 223

一、差动变压器式位移换能器 223

一、换能器的分类 225

§10—1 生物医学换能器的分类及要求 225

第十章生物医学换能器 225

二、对生物医学换能器的特殊要求 226

§10—2温度换能器 226

一、热电偶温度换能器 226

二、热敏电阻温度换能器 227

§10—3位移换能器 228

二、电容器式位移换能器 229

§10—4湿度换能器 230

一、应变片集成型压力换能器 231

§10—5压力换能器 231

二、电位器式压力换能器 233

§10—6光电换能器 233

一、光电倍增管 234

二、光电池 234

三、光敏电阻 234

四、光电二极管 235

五、光电三极管 236

§10—7 生物传感器 236

一、酶传感器 237

二、免疫传感器 237

实验10—1 脉搏及呼吸换能器 238

三、微生物传感器 238

四、细胞器及组织传感器 238

第十一章生物医学信息的记录与贮存 241

§11—1 描记装置 241

一、描笔偏转式记录器 241

二、伺服马达式记录器 243

三、关于记录装置的静区和阻尼 245

§11—2 磁带记录和贮存装置 246

一、磁记录的一般概念及物理基础 247

二、磁记录的方式 252

一、记忆示波器的物理基础 255

§11—8 记忆示波器 255

二、栅网记忆示波管 256

三、磷光记忆示波管 257

四、记忆示波管实现存储的物理过程 257

五、记忆示波器的工作原理简介 258

第十二章生物信号测量 261

§12—1 生物信号及其测量特性 261

一、生物信号的特性 261

二、生物信号的测量特性 262

§12—2 生物信号测量中的干扰及其抑制 263

一、干扰的来源及其抑制 264

二、干扰允差 269

§12—3 测量中的接地问题 269

一、接地 270

二、接地不当引起的干扰 270

三、接地安全 272

§12—4 强噪声干扰背景下微弱信号的检测 274

一、叠加平均法 275

二、相关检测法 276

三、自适应噪声抵消法 278

实验12—1 观察各种干扰现象 279

第十三章 电子技术在生物机能控制、修复与补偿中的应用 281

§13—1 生物机能控制 281

一、心脏起搏器 281

二、心脏除颤器 284

三、电麻醉与电磁麻醉 285

四、排尿反射的控制 286

五、电刺激人工呼吸 287

六、促进骨再生的电刺激器 288

七、小脑电刺激 289

实验13—1 QAX—Ⅱ体外按需型心脏起搏器 290

实验13—2 G—6805型治疗仪 293

实验13—3 制作小脑电刺激器 295

§13—2 生物机能的修复与补偿 296

一、麻痹下肢运动机能的修复 296

二、手的运动机能修复 298

三、听觉补偿 302

四、视觉补偿 303

五、人工器官 307

实验13—4 振动式触觉助读器 312

一、原理与技术程序 314

§13—3 生物反馈 314

二、仪器与应用 315

实验13—5 平均心率自动显示器 319

实验13—6 制作音响式肌肉训练反馈仪 322

附录一第二课堂作业汇编 324

附录二电路元件 335

一、电阻器的种类和特点 335

二、电阻器主要特性指标 335

三、阻值和误差的色环表示法 337

四、电路中电阻器阻值的标法规则及符号 337

五、电容器的种类 338

六、电容器的特性指标 339

七、电路中电容器单位标注规则及符号 342

附录三晶体管与半导体集成电路 343

一、国产晶体管型号命名法 343

二、常用晶体三极管参数和特性 343

三、常用晶体管外形及管脚示意图 351

四、国产半导体集成电路型号命名法 352

五、常用半导体集成电路 353

四、焊接基本知识 358

三、元件的固定和连接 358

二、印刷电路 358

一、元件的排列 358

附录四焊接与安装 358

五、焊接技术要领 360

六、晶体管和集成电路的焊接与拆换 360

附录五常用仪器 361

一、万用表 361

二、晶体管毫伏表 366

三、XDI型信号发生器 367

四、SBR—1型二线示波器 369

五、YJ81型双路直流稳压电源 373