电子听诊器的设计

电子听诊器的设计

摘要

老式的听诊器声音微弱，而且塞在耳朵里很不舒服，既不能隔离环境噪声，也不能调节频率响应。本设计的电子听诊器由于设有放大器，因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。本文设计的电子听诊器包括放大电路、滤波电路、电压比较器电路，还包括输出端的音频放大器，此设备具有良好的分析波形能力，能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除，故可以清晰的得到放大以后的心音信号，这样有助于医务人员提高初诊的准确度，也为进一步诊断做好了基础。根据所要达到的要求，拾音头MIC将选用普通振膜拾音头就可以达到理想的频率响应和较低的背景噪声。

关键词：电子听诊器；音频放大器；滤波电路

Design of Electron Stethoscope

Abstract

People nowadays are so busy that they usually neglect their own health. This condition usually results in people’s symptom of illness such as diseases in cardiovascular system and respiratory system. Those diseases make people reduce their efficiency, lower their life quality. Those diseases also waste huge medical resources. Personal health care can estimate people’s health condition. Consequently people will be healthy and it also provides psychological well-being. In this study, we design an electronic stethoscope system which can separate heart and lung sounds, so that the interference from the heart and lung sounds to each other will be minimized. The separated heart and lung sounds can be recorded and analyzed in a personal computer.

Key words：Electron stethoscope, Audio frequency amplifier, Rejector

目录

第一章绪论 (1)

1.1本文的研究目的和意义 (1)

1.2电子听诊器的发展趋势 (1)

第二章电子听诊器的工作原理 (2)

2.1电子听诊器的基本原理 (2)

2.2信号采集 (3)

2.3 电压放大器 (3)

2.4 低通滤波器 (3)

2.5 信号输出级 (4)

第三章电子听诊器的具体设计电路 (5)

3.1 心音传感器及其放大电路 (5)

3.2 心音（呼吸音）滤波器 (6)

3.3 比较器 (8)

3.4 计数、译码、显示电路 (8)

3.5 耳机功率放大器 (8)

3.6 其他附加电路 (9)

第四章电路仿真分析 (10)

4.1 总体电路图 (10)

4.1.1各部分组成 (10)

4.1.2元器件选择 (11)

4.1.3元器件参数 (11)

4.2 仿真 (12)

4.2.1 放大电路IC1输出电压波形 (13)

4.2.2 滤波电路IC2 (13)

4.2.3 IC3电压跟随器 (14)

4.2.4 IC5运放后电压波形 (15)

第五章结束语 (16)

参考文献 (17)

第一章绪论

通过体外获取人体脏器官活动的声音，医护人员可以初步判断出病因，临床工作中经常要借助于听诊器。然而，传统听诊器存在由于压管压力问题导致的外耳道不适、音质易受干扰等弊端。本设计的电子听诊器由于设有放大器，因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。电子听诊器除了能清晰的监听病人的胸、腹声音之外，还可以用在搜索机械噪声源等方面，其输出信号还可以用录音设备记录下来，供分析病情或机械故障类型使用。

1.1本文的研究目的和意义

沿用了多年的听诊器听诊心音，虽然方法简单，但往往难以捕捉到人体部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声，致使医生无法及时做出诊断，且诊断的依据主要根据医师的经验，准确性较差。从另一角度讲，人耳对声音的敏感是声强与频率的综合效应，因而一些病理特征难以捕捉。这就需要设计出一种新颖的电子听诊器对听诊音进行定量、准确的分析。

本文设计的电子听诊器包括放大电路、滤波电路、电压比较器电路，还包括输出端的音频放大器，此设备具有良好的分析波形能力，能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除，故可以清晰的得到放大以后的心音信号，这样有助于医务人员提高初诊的准确度，也为进一步诊断做好了基础。

1.2电子听诊器的发展趋势

目前国与国外电子听诊器产品在价格、功能上的差异较大，国产品较国外而言还存在较大差距，自行开发和研制功能强大，性能优良，价格低廉的新型电子听诊器意义重大。主体电路都差不多，无非是更加完善，而滤波电路和信号输出等尤为重要，这是体现一个电子听诊器好坏的标准。

电子听诊器具有如下特色：均选用常规元器件，通过元器件合理选型与电路的精心设计、调试，达到既稳定可靠、有较高显示精度，又具有较低的成本、操作简易的特点；既能检测普通的心音和呼吸音，又能捕捉特殊的心音和肺音、肠鸣音；检测结果既可以通过耳机监听，还可以录音重放及数字显示。