PRÁCTICA 2

AMPLIFICACIÓN DE POTENCIALES

INTRACELULARES

-ECG-

DISEÑO DE UN SISTEMA DE

ADQUISICIÓN DE LA SEÑAL DE ECG

Marc Tena

Javier Muñoz

Introducción

Al igual que en el caso de la práctica anterior, se desea proceder a la

toma de un potencial eléctrico de un ser vivo, más concretamente de la

señal emitida por el corazón, en la primera práctica realizando la lectura

desde un medio extracelular, en este segundo caso se tratara de una

lectura desde un medio intracelular.

Este nuevo modo de tomar dicho potencial nos planteará un nuevo

circuito de medida y nuevos problemas que solucionar. Aunque eso si,

evidentemente la señal emitida por el corazón y sus valores van a ser los

mismos que en el caso anterior, por lo tanto no vamos a volver a realizar

el mismo desarrollo teórico.

Circuito a implementar y cálculos teóricos

Este será el montaje final a realizar en el laboratorio, y se ha llegado a

este del siguiente modo.

En primer lugar, se han tenido en cuenta el minimizar en gran medida

los problemas encontrados en principio, que eran el encontrar un

apantallamiento por el propio organismo del ser humano, una tensión no

diferencial y una alta impedancia que nos producía la distorsión del

potencial. Observando que mediante la preamplificación de la señal se

conseguía una mayor impedancia en modo común y una menor corriente

de polarización.

Por tanto, con el montaje únicamente de la parte superior del circuito,

con un solo amplificador operacional ya tomamos la señal deseada, pero

tan distorsionada que no podemos basarnos en ella para decir nada sobre

el medio intracelular en que se toma.

Por ello, realizamos el montaje de la parte inferior. R1 tomará un valor

alto, de 10MΩ, para tener la impedancia necesaria deseada a la hora de

realizar un primer montaje para comprobar la distorsión del circuito.

Al comprobar dicha distorsión conectando un generador a R1 podemos

calcular el valor de la condición de compensación y la ganancia del

amplificador, así observamos que C1 y C2 tomarán el mismo valor y será

de 100pF.

A partir de aquí comenzamos a incluir el circuito que nos resolverá la

problemática de distorsión de la señal.

Llegado este punto, debemos saber que la resistencia a la salida del

segundo amplificador operacional debe ser mucho mayor que la que se

tiene a la entrada, así como al menos diez veces mayor.

De este modo, fijamos el valor de las resistencias de salida R4 y R5 a

100KΩ por ejemplo. Así pues, aplicando las ecuaciones para el análisis de

circuitos, tenemos que:

Vx= ½·(Vt + a·Vs)·(1 + R1/R2)

Al haber fijado una ganancia del amplificador igual a 4. Se obtiene:

½·(1 + R1/R2)=4, R1/R2=7

Una vez alcanzada esta relación buscamos unas resistencias que

cumplan la relación de magnitud indicada anteriormente con las

resistencias de salida, y que a su vez estén presentes en el laboratorio. Así

pues tomamos:

R2=68 KΩ, R3=10 KΩ.

Como último elemento a incluir, está el potenciómetro que nos servirá

para ajustar el valor de la relación de impedancias del circuito, pudiendo

corregir nuestra señal de medida en cada ocasión quitando así

importancia a los márgenes de tolerancia de los diversos componentes.

Implementación práctica

El circuito una vez montado en la placa queda de la siguiente manera.

Conclusión

Una vez realizado, conectándolo todo correctamente, se observa con el

osciloscopio como al variar el potenciómetro pasamos por los estados de

saturar el amplificador y no ver nada, comenzar a captar señal, y llegando

a regular adecuadamente el valor, la obtención de una señal correcta a la

salida del circuito de medida. Se obtiene una casi cuadrada partiendo de

una triangular que era lo deseado.