Membuat Rangkaian Amplifier Stethescope

Postingan tersebut menjelaskan cara membuat rangkaian penguat stetoskop elektronik untuk memungkinkan reproduksi suara jantung yang keras yang sedang didiagnosis. Artikel tersebut juga mengungkapkan bagaimana hal yang sama dapat diterapkan di dalam ponsel melalui sirkuit nirkabel. Ide tersebut diminta oleh Dr. Ankit.

Persyaratan Utama

1. Saya akan meminta Anda untuk membantu saya dengan rangkaian 'Stetoskop Elektronik' berikut.
2. Signifikansi- Stetoskop biasa adalah alat yang digunakan untuk mendengarkan pernapasan dan suara jantung. Sebuah tabung karet berongga dihubungkan di satu ujung ke diafragma berbentuk cakram (ditempatkan di atas pasien) dan ujung lainnya dihubungkan sebagai bentuk Y ke telinga pendengar.
3. Saat suara pernapasan dan jantung menciptakan sedikit getaran, ini membuat diafragma bergetar dan kemudian suara diperkuat di disk dan terdengar melalui tabung ke ujung lainnya.
4. Di rumah sakit, sering terjadi kebisingan peralatan lain sehingga suara lemah yang ditransmisikan oleh stetoskop terkadang tidak terdengar dan diagnosis penting terlewatkan oleh pendengar.

Objektif:

• Sebuah sirkuit diminta untuk menangkap getaran suara dari diafragma stetoskop dan mengubahnya menjadi sinyal elektronik yang kemudian diperkuat dan dapat didengar melalui pengeras suara yang cukup keras sehingga tidak perlu menghubungkan ke telinga dan tidak ada suara yang terlewat (bahkan dengan lebih sedikit praktisi berpengalaman).
• Baterai yang digunakan mungkin berukuran kecil, ringan 4,5V atau 6V (seperti yang digunakan pada obor led yang dapat diisi ulang) ATAU melalui bank daya seluler karena stetoskop harus portabel dan mudah dibawa pada saat yang sama menghindari koneksi stopkontak untuk catu daya.
• Sebagai perbaikan dari rangkaian ini - Jika memungkinkan, rangkaian dapat memperoleh daya melalui ponsel android secara langsung DAN lagi jika memungkinkan, sinyal keluaran dapat divisualisasikan sebagai grafik di layar android.
• Karena tidak ada kontak langsung dengan telinga, ini juga akan mencegah infeksi silang telinga seperti yang kadang-kadang terjadi ketika satu stetoskop digunakan oleh banyak pengguna.

Desain

Suara detak jantung bisa sangat lemah dan oleh karena itu tidak dapat didengar tanpa perangkat minimum yang sesuai seperti stetoskop.

Stetoskop adalah perangkat dasar yang mengandalkan pengambilan dan pemindahan getaran udara melalui tabung ke telinga pengguna.

Getaran tersebut disebabkan oleh detak jantung pada diafragma penginderaan stetoskop saat didekatkan ke dada tempat jantung berada, dan gerakan diafragma mengatur kolom udara di dalam tabung menjadi gerakan getar dorong-tarik yang sesuai.

Artinya meskipun getaran udara atau getaran suara yang dihasilkan oleh jantung bisa jadi cukup kecil tetapi cukup keras untuk didengar tanpa bantuan perangkat listrik, yang mengimplikasikan bahwa suara tersebut mungkin cukup kuat untuk diperkuat menggunakan audio. penguat, karena jika telinga telanjang dapat mendengar getaran menit ini maka penguat MIC dapat.

Memproduksi Heartbeat di Loudspeaker

Untuk mereproduksi suara melalui loudspeaker, sinyal perlu diperkuat secara signifikan dan juga harus diproses dengan tepat untuk menghilangkan gangguan terkait.

Diagram rangkaian penguat stetoskop elektronik yang diusulkan dirancang menggunakan dua tahap, satu terdiri dari rangkaian kontrol nada berbasis opamp, dan tahap penguat terintegrasi yang tepat.

Tahap kontrol nada dibangun di sekitar opamp 741, dan dengan bantuan jaringan RC terkait dan pot. Pot atas mengontrol batas frekuensi rendah, sedangkan pot bawah digunakan untuk mengontrol batas frekuensi atas. Kedua pot ini dapat diatur dengan tepat untuk mencapai kejernihan suara sebaik mungkin.

Selain pemrosesan suara, tahap opamp juga bertindak seperti preamplifier untuk menaikkan amplitudo yang sangat rendah dari denyut jantung ke tingkat yang sesuai untuk input penguat daya. Hal ini memungkinkan penguat daya untuk memilih sinyal di atas tingkat minimum yang dapat dideteksi dan memperkuatnya pada pengeras suara secara optimal.

MIC sebagai Sensor utama

Tahap penginderaan utama rangkaian stetoskop elektronik ini dibentuk oleh MIC electret yang dapat dilihat dikonfigurasi di seluruh input tahap kontrol nada melalui jaringan RC.

Untuk memungkinkan MIC merasakan sinyal detak jantung menit, mikrofon ditutup di dalam pipa karet dengan corong karet seperti bukaan mulut.

Lubang seperti corong seharusnya dipasang di dada pasien tepat di atas area jantung agar MIC dapat mendeteksi suara detak jantung yang terkonsentrasi dan mengubahnya menjadi denyut listrik berdenyut proporsional dalam hitungan menit.

Sirkuit opamp menanggapi sinyal-sinyal ini dan memprosesnya dengan tepat sesuai pengaturan dari low pass dan pot filter high-pass.

Sinyal akhir diterapkan ke input penguat daya yang dikonfigurasi di sekitar rangkaian penguat TDA2003 yang mampu menghasilkan amplifikasi 10 watt yang kuat melalui pengeras suara 8 ohm.

Panci antara keluaran 741 dan masukan TDA menentukan volume suara dan dapat disetel untuk hal yang sama.

Anda Mungkin Juga Ingin Mempelajari Konstruksi a Sirkuit Stetoskop Bluetooth

Alternatif yang Lebih Sederhana (menggunakan Pemancar FM Nirkabel)

Dalam permintaan tersebut kami juga melihat penyebutan unit yang kompatibel dengan ponsel android, yang sulit dicapai dengan menggunakan rangkaian di atas karena tegangan operasi minimum rangkaian ini bisa di atas 12V sehingga tidak dapat dioperasikan dengan mudah menggunakan baterai ponsel yang ada.

Metode yang lebih sederhana namun lebih maju untuk mencapai fungsionalitas penguat stetoskop elektronik dengan ponsel adalah dengan nirkabel.

Sirkuit pemancar FM kecil dapat digunakan dan diposisikan di dekat dada pasien, dan detak jantung dapat didengar atau direkam dengan keras dan jelas melalui ponsel apa pun yang dilengkapi dengan radio FM, yang biasanya disertakan di semua ponsel standar tanpa memandang tingkat kecanggihannya.

Mikrofon perlu dienkapsulasi dengan tepat di dalam penutup jenis pipa / corong seperti yang disarankan dalam pembahasan sebelumnya, sehingga bentuk gangguan lain menjadi tidak terdeteksi untuk MIC.

Setelah detak jantung direkam di dalam ponsel android, ini dapat dengan mudah digunakan dengan aplikasi yang sesuai untuk mengubahnya menjadi format grafis dan untuk memungkinkan penilaian yang lebih ilmiah tentang kondisi jantung pasien.

Pengaturan rangkaian penguat stetoskop nirkabel dapat dipahami dari diagram berikut

Daftar Bagian

• R1 = 1M,
• R2 = 2K2,
• R3 = 470 Ohm,
• R4 = 39K,
• R5 = 470 Ohm,
• R6 = 4k7
• R7 = 270K
• C1 = 0,1 uF,
• C2 = 4,7 uF,
• C3, C6 = 0,001uF,
• C4 = 3.3pF,
• C5 = 10pF,
• C7 = 100uF / 16V
• D1 ---- D4 = 1N4007
• L1 = Lihat Teks
• T1, T2 = BC547B,
• T3 = BC557B
• TR1 = trafo, 0-9V, 100mA

Umpan balik dari Tn. Jan

Saya telah membangun proyek ini dan bekerja dengan baik sebagai amp normal, tetapi tidak cukup sensitif untuk mendeteksi detak jantung.

Adakah saran tentang bagaimana saya bisa membuat ini lebih sensitif? Bantuan Anda akan sangat dihargai.

Memecahkan Pertanyaan Sirkuit

Tanggapan Saya: Desain yang dijelaskan di atas perlu dioptimalkan dengan benar untuk mendapatkan hasil yang paling menguntungkan, namun untuk meningkatkan hasil secara maksimal, preamp MIC transistorized dapat diperkenalkan di C5, seperti yang diilustrasikan dalam diagram berikut, ini harus semoga membuat rangkaian stetoskop elektronik yang diusulkan menjadi sangat sensitif dan memungkinkan detak jantung menjadi terdengar keras.

Jan:

Terima kasih atas pembaruannya.

Saya telah membuat perubahan dan harus mengakui bahwa itu jauh lebih sensitif, meskipun saya masih tidak dapat mendeteksi detak jantung dengan jelas. Saya pikir masalahnya mungkin dengan mikrofon.

Pertanyaan: Apakah semua mikrofon electret kurang lebih sama atau Anda mendapatkan beberapa yang lebih sensitif?

Menganalisis Hasil Sirkuit

Terima kasih Jan,

Electret Mics semuanya serupa dengan spesifikasinya menurut saya, mereka akan berperilaku identik kecuali jika perangkat rusak atau secara tidak sengaja duplikat bagian berkualitas rendah.

Saya pikir Anda perlu menyempurnakan sirkuit untuk mendapatkan respons optimal yang tepat dari output. Untuk ini pertama-tama Anda harus mengganti speaker dengan headphone sehingga suara awal yang tidak dioptimalkan menjadi sedikit terdengar di telinga kita.

Setelah Anda menguasai suaranya, Anda dapat mulai menyesuaikan pot treble bass hingga suara yang paling disukai tersedia di headphone, nanti setelah audio sempurna, headphone dapat diganti kembali dengan pengeras suara.

Jika Anda merasa tahap trebel bas yang ada tidak memadai, Anda dapat menggantinya dengan equalizer 10 tingkat berikut dan mendapatkan akses ke kontrol pengoptimalan 10 tingkat.

https://homemade-circuits.com/2013/06/10-band-graphic-equalizer-circuit-for.html

Salam Hormat.

Peringatan: Konsep ini belum diverifikasi keakuratan dan kredibilitasnya dan penulis sama sekali tidak mendukung penggunaan rangkaian ini untuk diagnosis jantung yang serius. Konsultasikan dengan tenaga medis yang memenuhi syarat sebelum menggunakan sirkuit yang dijelaskan secara praktis pada pasien.