生物医学电子学

生物医学电子学
关于生物医学电子学三篇
生物医学电子篇一：生物医学电子学
生物医学电子学题目
1.什么是声致发光？声致发光的过程是怎么样的？（《声致发光》）
声致发光即液体中的蒸汽气泡经声波轰炸迅速内爆，其内部产生热和闪光。

当强大的声波作用于液体的时候，液体中会产生一种“声空化”现象——在液体中产生气泡，气泡随即坍塌到一个非常小的体积，内部的温度可以超过10万摄氏度，过程中会发出瞬间的闪光。

2.简述荧光产生机制。

（《生物医学光子测量》）
光照射到某些原子时，光的能量使原子核周围的一些电子由原来的轨道跃迁到能量更高的轨道，即从基态跃迁到第一激发单线态或第二激发单线态等。

第一激发单线态或第二激发单线态是不稳定的，所以会返回到基态。

当电子由第一激发单线态回到基态时，能量会以光的形式释放，产生荧光。

3.简述激光扫描共聚焦荧光成像的基本原理及其优缺点。

（《生物医学光子测量》）采用电光源照射标本，在焦平面上形成一个光电，该点被照射后发出的荧光被物镜收集，并沿原照射光路回送到由双向色镜构成的分光器。

分光器将荧光直接送到探测器。

光源和探测器前方各有一个针孔，分别称为照明针孔和探测针孔，相对于焦平面上的光点，两者是共轭的，即光点通过一系列透镜，最终可同时聚焦于照明针孔和探测针孔。

这样，来自焦平面的光，可以会聚在探测孔范围之内，而来自焦平面上方或下方的散射光都被挡在探测孔之外而不能成像。

以激光逐点扫描样品，探测针孔后的光电倍增管也逐点获得对应光点的共聚焦图像，转为数字信号传输至计算机，最终在屏幕上聚合成清晰的整个焦平面的共聚焦图像。

主要缺点包括1.标记染料的光漂白：为了获得足够的信噪比必须提高激光的强度；而高强度的激光会使染料在连续扫描过程中迅速褪色。

2.光毒作用：在激光
照射下，许多荧光染料分子会产生单态氧或自由基等细胞毒素，限制扫描时间、激发光强度，以保持样品的活性。

4.简述锁相环的组成及基本工作过程。

（《锁相环》）
锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。

鉴相器用来鉴别输入信号与输出信号之间的相位差，并输出误差电压，误差电压的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器滤除，形成压控振荡器的控制电压，该电压作用于压控振荡器的结果是把它的输出振荡频率拉向环路输入信号频率，当两者相等时，环路被锁定，称为入锁。

5.电疗的种类、作用机理及临床应用有哪些？（《电疗与电刺激》）
电疗可以分为直流电疗法，低频脉冲电疗法，中频电疗法，高频电疗法，静电疗法等。

人体内除含有大量水分，还有很多能导电的电解质和非电解质，因此人的机体实际上是一个既有电阻又有电容性质的复杂导体，这是电疗的物质基础。

电能作用于人体引起体内的理化反应，并通过神经-体液作用，影响组织和器官的功能，从而达到消除病因、调节功能、提高代谢、增强免疫、促进病损组织修复和再生的目的。

临床上使用直流电来镇痛、止痒、软化瘢痕、消肿、促进组织再生、改善中枢和周围神经功能等。

临床上低频脉冲电疗法可以用于刺激神经肌肉，引起肌肉收缩，从而促进动脉供血，静脉和淋巴回流，改善局部营养代谢，消退水肿，提高肌肉张力等，也可用于止痛。

中频电疗法可用于镇痛、刺激肌肉收缩、促进血液循环等。

6.多谐振荡器有哪几种，它们的特点各是什么？（《信号发生器》）
多谐振荡器可划分为双稳态、非稳态和单稳态三种。

在双稳态多谐振荡器中，两种状态都是稳定的，因此只能借助外部指令将电路强制到一个指定的状态。

一个
非稳态多谐振荡器可以不需外部指令而自动地在两种状态之间转换，所以也被称为自振荡多谐触发器，通常用一个电容器和一个石英晶体构成某一个合适的网络来对它进行定时控制。

一个单稳态多谐振荡器仅在它的两个状态之一是稳定的，若要通过外部指令强制它进入
另一个状态，那么在经过一段时间延迟后它还会自动地返回到它的稳定状态，延迟时间是由适当的定时网络设定。

7.信号发生器的功能是什么，信号发生器一般是怎么实现的，最主要的.两类信号发生器是什么？（《信号发生器》）
信号发生器的功能是产生具有指定特征，例如频率、幅度、形状以及占空比的波形。

一
般来说，信号发生器是利用某些反馈形式以及像电容那样其特性与时间有关的器件一起来实现的，最主要的两类信号发生器是正弦振荡器和张弛振荡器。

8.非线性电路的分析方法有哪些？这些方法的具体内容是什么？应用范围如何？（《非线性电路》）
非线性电路的分析方法有直接分析法、数值分析法、图形分析法、分段线性分析方法、小信号分析法等。

①直接分析法，这种方法一般应用于对非线性二端元件的函数关系较简单时使用，结合并运用线性元件电路的分析方法和一些定理，同时列出非线性的补充方程，最后通过求解数学问题并结合电路实际解答的方法。

这类方法很有局限性，通常只适用于函数关系较简单的非线性求解问题。

②数值分析法：当所求非线性的函数关系不是简单的函数关系时，已经不能用已有的公式去求解，这时就需要在误差精度允许的范围内，运用计算方法学的知识寻求所需的解。

其中包括常用的前向欧拉法、后向欧拉法、梯形法等。

③图形分析法：许多非线性电路无法用直接分析法求解，而又不需要具体的数据做支持时，需要在计算机上用尝试并求误差的方法求解这样的问题。

这种解法可以提供答案，但通常不能对电路的性能和设计给出深入的分析，另一方面，虽然图形法牺牲了一定的精度，但可得到对电路的深刻理解和认识。

④分段线性分析方法：实际生产和应用中，有些非线性的研究不可能或没必要达到百分之百的精确，也找不出它的具体函数表达式，因此不能列写出非线性电路方程，也就不能求解析解。

这时可以采用
分段线性分析法或折线法，在误差允许范围值和要求精度之内可将端口非线性关系在局部近似地看作线性的来处理，在每一个讨论区间中进行线性分析，然后对所得出的解进行筛选和取舍。

⑤小信号分析法：小信号分析法也称为增量分析法，在电子电路的许多应用场合中，非线性元件仅在很小的电压电流范围内运行，在这种情况下，需要确定一种分段线性的模型以确保能够在很窄的范围内获得很大的精度。

这种很窄运行范围内线性化模型的过程被称作增量分析或小信号分析。

小信号分析的好处是小信号变量满足KVL/KCL 以及窄范围内线性v-i关系。

生物医学电子篇二：生物医学电子学
滤波器设计实验要求：1、构造一个二阶低通滤波器，截止频率为100Hz，增益为10。

参数设计：选择巴特沃斯低通滤波器的二阶设计令C=0.1uF；
得到：K=100/f*C=10；
得R1=14.22K；R2=53.99K；R3=∞*K；R4=0K；
依据K值得到各电阻阻值：R=1.422KΩ；R2=5.399KΩ；R3=∞KΩ；R4=0KΩ。

生物医学电子篇三：生物医学工程是医学和电子技术
生物医学工程是医学和电子技术、计算机技术、信号处理技术相结合的新型交叉学科，主要是学习工科方面的知识，因此生医的优势在于了解一些基础医学方面的知识，另外具有医学电子的工科背景，因此具有其他医学专业无法比拟的利用工科知识解决现实的医学问题的能力！。