CS237185B1

CS237185B1 - Circuit with variable time constant

Info

Publication number: CS237185B1
Application number: CS835848A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Polecha
Original assignee: Jaroslav Polecha
Priority date: 1983-08-08
Filing date: 1983-08-08
Publication date: 1985-07-16
Also published as: CS584883A1

Abstract

Vynález lze s výhodou využít ve zdravotnické technice, zejména elektrokardiografii. Časová konstanta obvodu je dána hodnotami vazebního kondenzátorů, svodového odporu a izolačním odporem spínacích tranzistorů, je závislá na rychlosti změny přiváděného vstupního signálu.The invention can be advantageously used in medical applications technique, especially electrocardiography. The circuit time constant is given by the values coupling capacitors, leakage resistance and the insulation resistance of the switching transistors, is dependent on the rate of change input signal.

Description

Vynález ee týká obvodu s proměnnou Časovou konstantou, která je závislá na rychlosti změny přiváděného vstupního signálu.The invention relates to a circuit with a variable time constant which is dependent on the rate of change of the input signal supplied.

Pro přenos vstupních signálů pomalých průběhů se dosud používaly obvody s pevnou Časovou konstantoUjdanou hodnotami vstupních kondenzátorů a svodových odporů, přičemž hodnoty kondenzátorů a odporů byly voleny tak, aby zabezpečovaly nezkreslený přenos nej nižších kmitočtů obsažených ve vstupním signálu.So far, fixed time constant circuits have been used to transmit slow wave input signals, and the capacitor and resistor values have been selected to ensure undistorted transmission of the lowest frequencies contained in the input signal.

Olouhá časová konstanta má pak za následek dlouhou dobu potřebnou pro vyrovnání isoelektrické linie vstupního signálu a eventuálních polarizačních napětí, vyskytujících se ve vetupnim signálu jako artefakty. Proto se u obvodů s dlouhou časovou kontantou používají takzvané obvody rychlostartu, které čas pro vyrovnáni isoelektrické linie nebo polarizačních potenciálů podstatně zkracují. Druhov. cestou pro zrychlení vyrovnání isoelektrické linie je zvolení kompromisu mezi věrností přenosu vstupního signálu a rychlostí vyrovnáváni isoelektrické linie snížením hodnoty časové konstanty pod její optimální hodnotu z hlediska přeneseni nejnižších kmitočtových složek vstupního signálu. Obvody rychlostartu vyžadují mechanické nebo elektromechanické ovládání a vnášejí do přístrojů další nežádoucí ovládací prvky a součást ky.The elongated time constant then results in a long time needed to equalize the isoelectric line of the input signal and any polarization voltages that occur as artifacts in the access signal. Therefore, so-called velocity circuitry is used in circuits with a long time constant, which considerably shortens the time to equalize the isoelectric line or polarization potentials. Species. the way to accelerate the isoelectric line alignment is to select a compromise between the fidelity of the input signal transmission and the isoelectric line alignment rate by decreasing the value of the time constant below its optimal value in terms of transmitting the lowest frequency components of the input signal. The speedart circuitry requires mechanical or electromechanical control and introduces other unwanted controls and components to the instruments.

Shora uvedené nedostatky odstraňuje obvod s proměnnou časovou konstantou, jehož podstata spočívá v tom, že se svodovým odporem jsou elektricky spojeny kolektory prvního tranzisto ru a druhého tranzistoru, jejichž emitory jsou uzeměny.The aforementioned drawbacks are overcome by a variable time constant circuit, which consists in that the collectors of the first transistor and the second transistor, whose emitters are grounded, are electrically connected to the leakage resistor.

Báze těchto tranzistorů jsou elektricky připojeny do prvního uzlu mezi kondenzátor a odpor, přičemž kondenzátor je elsktrisky připojen mezi výstup operačního zesilovače a první uzel. odpor mezi první uzel a zem.The bases of these transistors are electrically connected to the first node between the capacitor and the resistor, the capacitor being electrically connected between the output of the opamp and the first node. resistance between the first node and ground.

- 2 237 189- 2 237 189

Výhodou obvodu podle vynálezu je skutečnost, že časová konstanta je proměnná úměrně β rychlosti změny průběhu vstupního signálu. Tím odpadá nutnost použití obvodu rychlostartu a hodnotu časové konstanty je možno volit optimální z hlediska věrnosti přenosu vstupního signálu.An advantage of the circuit according to the invention is that the time constant is variable in proportion to the rate of change of the input signal. This eliminates the need to use a speed-start circuit and the value of the time constant can be chosen optimally in terms of fidelity of the input signal transmission.

Na připojeném výkrese je znázorněno elektrické schéma obvodu s proměnnou časovou konstantou podle vynálezu.The accompanying drawing shows an electrical diagram of a variable time constant circuit according to the invention.

Vstupní signál je přiveden přes vazební kondenzátor 2 na neinvertující vstup operačního zesilovače 3., Svodový odpor 3 je zapojen mezi neinvertující vstup operačního zesilovače 3. a spojené kolektory prvního a druhého tranzistoru 6 a 7. jejichž emitory jsou uzeměny. Báze prvního a druhého tranzistoru 6 a 2 J^sou připojeny do prvního uzlu 10 mezi kondenzátor 4 a odpor 5. Kondenzátor 4 a odpor £ tvoří derivační článek. Kondenzátor 4 je připojen mezi výstup operačního zesilovače 1 a první uzel 10, odpor 5 mezi první uzel 10 a zeip. Invertující vstup operačního zesilovače 1 je zapojen do druhého uzlu 11 mezi první a druhý zpětnovazební odpor 8 a 9. První zpětnovazební odpor 8 je zahojen mezi výstup operačního*zesilovače I a druhý uzel 11 A druhý zpětnovazební odpor 9 mezi druhý uzel 11 a zem.The input signal is applied via a coupling capacitor 2 to the non-inverting input of the operational amplifier 3. The leakage resistor 3 is connected between the non-inverting input of the operational amplifier 3 and the connected collectors of the first and second transistors 6 and 7 whose emitters are grounded. The bases of the first and second transistors 6 and 21 ^are connected to the first node 10 between the capacitor 4 and the resistor 5. The capacitor 4 and the resistor 6 form a differentiation element. The capacitor 4 is connected between the output of the operational amplifier 1 and the first node 10, the resistor 5 between the first node 10 and the zeip. The inverting input of the operational amplifier 1 is connected to the second node 11 between the first and second feedback resistors 8 and 9. The first feedback resistor 8 is healed between the output of the operational amplifier I and the second node 11A of the second feedback resistor 9 between the second node 11 and ground.

Vstupní časová konstanta obvodu je dána hodnotami vazebního kondenzátoru 2, svodového odporu 3 a izolačními odpory prvního a druhého spínacího tranzistoru 6 a £. Oe—li na vstupu obvodu signál s pomalým průběhem, je napětí na prvním uzlu 10 příliš nízké a neotevře ani první/ani druhý tranzistor 6,7. Přivede-li se však na vstup obvodu signál s dostatečně rychlou změnou průběhu, je derivační napětí na prvním uzlu 10 dostatečně velké k tomu, aby podle své polarity otevřelo bu3 první spínací tranzistor 6,nebo druhý spínací tranzistor 7. Izolační odpor otevřeného tranzistoru poklesne a je zanedbatelný proti hodnotě svodového odporu 3. Časová konstanta obvodu je nyní dána součinem hodnoty vazebního kondenzátoru 2 a svodového odporu 3.The input time constant of the circuit is given by the values of the coupling capacitor 2, the leakage resistor 3 and the insulation resistances of the first and second switching transistors 6 and 6. If a slow waveform is present at the circuit input, the voltage at the first node 10 is too low to open either the first / second transistor 6.7. However, if a signal with a sufficiently rapid waveform is applied to the circuit input, the derivative voltage at the first node 10 is large enough to open either the first switching transistor 6 or the second switching transistor 7 according to its polarity. The time constant of the circuit is now given by the product of the coupling capacitor value 2 and the leakage resistance value 3.

Zapojením podle vynálezu se docílí změny vstupní časové konstanty,a tím i zrychlené Vyrovnáni isoelektrické linie vstupního signálu v poměru obou časových konstant při zachování přenosové charakteristiky nízkých kmitočtových složek vstupního signálu úměrné delší z obou časových konstant.The circuit according to the invention achieves a change in the input time constant and thus an accelerated equalization of the isoelectric line of the input signal in the ratio of the two time constants while maintaining the transmission characteristic of the low frequency components of the input signal proportional to the longer time constant.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION,, 237 185 vol & thiyzc *

Circuit with a variable time constant \ coupling capacitor, the leakage resistance and the operational amplifier _row, characterized in that the leakage resistance (3) are electrically connected to the collectors of the first transistor (6) and a second transistor (7) whose emitters are grounded and the base are electrically connected to the first node (10) between the capacitor (4) and the resistor (5), the capacitor (4) being electrically connected between the output of the operational amplifier (1) and the first node (10), the resistor (5) between the first node (10) and the ground,