Medidor de pulsos cardiacos

Electrnica aplicadaMedidor de pulsos cardiacosReporte proyecto final15/05/2015

Jorge de ZamaconaHctor Miguel BocanegraCristina GarcaRoco Jackeline Gutirrez

1. ndice:1. Introduccin2. Marco Terico2.1 Leyes de corriente y voltaje2.2 Tipos de OPAMP2.3 Componentes de los circuitos3. Diseo del circuito4. Diagrama de los bloques5. Anlisis Terico del circuito6. Simulacin 7. Elementos y presupuestos 8. Diagrama esquemtico final9. Conclusiones 10. Bibliografa

1. INTRODUCCION:Como introduccin debemos saber que la ingeniera siempre ha de estar avanzando y evolucionando hacia nuevas tcnicas y actualizndose cada momento para el progreso de nuevas ideas, en este caso, lo que se pretende realizar con este proyecto es un medidor de pulsos cardiacos para as pues mejorar la calidad de vida de muchos pacientes que resultan tener problemas de corazn y obtener con el circuito desarrollado unos resultados ptimos.Primeramente como objetivos principales de este proyecto son el realizar un medidor de pulsos con fotorresistencias, de esta manera se fundamenta a la electrnica como desarrollo practico de un ingeniero y as se desarrollan diversos aspectos a la hora de familiarizarse con el diseo, montaje y el anlisis prctico del laboratorio. Adems de esto, lo que se pretende es obtener la variacin que sufre la fotorresistencia debido a la luz en los medidores de pulso, tambin se ha de resaltar la capacidad de construir un montaje de circuito con las caractersticas necesarias para que el proyecto funcione correctamente y por ltimo se necesita una salida la cual sea lo suficientemente capaz de medir la frecuencia cardiaca del paciente. Como se ha analizado anteriormente, para poder realizar este proyecto, se necesita un conocimiento particular de los OPAMPs y de cmo funcionan los elementos necesarios en el circuito como ya pueden ser las fotorresistencias, diodos y poder as analizar las leyes que se cumplen matemticamente y que se reflejan en la realidad.

2. MARCO TEORICO:Para poder realizar este trabajo sin problemas que no sean de calibracin o sencillos problemas de montaje se debe tener claras las ideas bsicas de electrnica y conocer los instrumentos y componentes como pueden ser los osciloscopios y la configuracin correcta de los OPAMP. Para afianzar ideas claves se muestran a continuacin diversas leyes bsicas y configuraciones que se han utilizado para realizar con xito el proyecto.

2.1 Leyes de corriente y voltaje:

2.1.1 Ley de Ohm Establece una relacin matemtica en la cual se dispone que la corriente que circula entre dos nodos de un circuito elctrico es directamente proporcional al voltaje de dichos nodos. Y se representa con la siguiente ecuacin:

V= IxR

2.1.2 Ley de voltajes de Kirchhoff (LVK)Se basa en la conservacin de energa en todo circuito, funciona como un bucle y termina en el mismo nodo en el que empieza, adems la suma de los voltajes de las ramas es igual a cero.

2.1.3 Ley de corrientes de Kirchhoff (LCK)Esta ley es sobre la conservacin de la carga en un circuito, lo que representa es que la carga no puede crearse ni destruirse. La suma de todas las corrientes que entran o salen de una superficie Gaussiana es cero para todo el tiempo t que se vaya a analizar. Por tanto al aplicar la ley de corrientes de kirchhoff hay que definir el sentido de las corrientes por si entran o salen de la superficie.

2.2 Tipos de OPAMPS:

Este tipo de dispositivos resultan tener diversas configuraciones segn se conecten con ortos elementos electrnicos. Pero como manera resumida podra decirse que un OPAMP tiene un pin extra sobre la entrada inversora negativa y otro extra bajo la entrada no inversora positiva.

2.2.1 Seguidor de voltaje: Este tipo de configuracin se utiliza cuando es necesaria una impedancia de salida menor a la de entrada, de esta manera se consigue que el voltaje que se le ingresa es igual al voltaje de salida.

2.2.2 Amplificador no inversor:Esta configuracin amplifica el voltaje de entrada en una cierta magnitud que depende de las resistencias conectadas a este y de la forma que estas estn conectadas.

2.2.3 Sumador:Esta configuracin de los OPAMP da la posibilidad de sumar dos voltajes de entrada y de esta manera se puede obtener una relacin que amplifica invirtiendo la seal, adems suma los voltajes dependiendo del valor de las resistencias asignadas.

2.2.4 Comparador:Est formado en lazo abierto, es decir, sin retroalimentacin y se utiliza generalmente para comparar un voltaje variable respecto a una referencia constante.

Este tipo de configuracin funciona de manera simple, si el voltaje de entrada negativa supera al voltaje de entrada positiva el OPAMP satura a su voltaje mnimo, de la misma manera ocurre si lo hacemos funcionar a la inversa, y por tanto satura a su voltaje mximo.

2.3 Componentes de los circuitos:Como informacin aadida en este apartado se describen de manera resumida todos los elementos que se han estado estudiando y empleando en el diseo y montaje del circuito final para el proyecto.

Resistencias: estn constituidos por un material el cual impide el flujo de corriente elctrica a travs de su cuerpo, el valor terico de las resistencias est controlado por una gua de colores que se representa en la siguiente imagen:

Potencimetro: son resistencias tipo variable, tienen tres terminales, dos de las cuales representan las dos terminales de la resistencia y el otro terminal sera el cursor que es un contacto que recorre la resistencia.

Amplificadores operacionales (OPAMP): los OPAMP antes ya mencionados son dispositivos los cuales son dispositivos que mediante configuraciones distintas son muy tiles para desarrollar y montar circuitos diversos para distintas aplicaciones.

Diodos LED: dispositivo electrnico construido con un material semiconductor los cuales tienes caractersticas positivas y negativas, de esta manera puede conducir o no corriente.

Fotorresistencia (LDR): es un dispositivo electrnico el cual la caracterstica propia se basa en que su resistencia disminuye debido a la luz que incide sobre l, y su funcionamiento esta reducido a un efecto fotoelctrico. Si la luz incide sobre la fotorresistencia es de la frecuencia lo suficientemente alta y los fotones son absorbidos por el semiconductor entregando la energa suficiente a los electrones para conducir, de la manera contraria se hace que la corriente sea conducida de manera ms difcil y por eso la resistencia aumenta en este caso.

Condensadores: es un dispositivo pasivo que es capaz de almacenar energa en forma de voltaje sustentando un campo elctrico, generalmente estn compuestos por dos placas conductoras paralelas de manera que en campo no se logre escapar hacia afuera, y ambas placas conductoras estn separadas por un dielctrico especfico.

Corazn humano: en este apartado explicamos cmo funciona el principal componente de nuestra operacin, se basa en un rgano indispensable para la vida humana y funciona por pulsos que bsicamente hace que este msculo se contraiga y se expanda ya sea por las operaciones que realiza en el interior del cuerpo humano. El corazn pues resulta ser un rgano el cual tiene dos etapas y pesa entre 7 y 15 onzas (200 a 425 gramos) y es un poco ms grande que una mano cerrada. Al final de una vida larga, el corazn de una persona puede haber latido (es decir, haberse dilatado y contrado) ms de 3.500 millones de veces. Cada da, el corazn medio late 100.000 veces, bombeando aproximadamente 2.000 galones (7.571 litros) de sangre.El corazn se encuentra entre los pulmones en el centro del pecho, detrs y levemente a la izquierda del esternn. Una membrana de dos capas, denominada pericardio envuelve el corazn como una bolsa. La capa externa del pericardio rodea el nacimiento de los principales vasos sanguneos del corazn y est unida a la espina dorsal, al diafragma y a otras partes del cuerpo por medio de ligamentos. La capa interna del pericardio est unida al msculo cardaco. Una capa de lquido separa las dos capas de la membrana, permitiendo que el corazn se mueva al latir a la vez que permanece unido al cuerpo.El corazn tiene cuatro cavidades. Las cavidades superiores se denominan aurcula izquierda y aurcula derecha y las cavidades inferiores se denominan ventrculo izquierdo y ventrculo derecho. Una pared muscular denominada tabique separa las aurculas izquierda y derecha y los ventrculos izquierdo y derecho. El ventrculo izquierdo es la cavidad ms grande y fuerte del corazn. Las paredes del ventrculo izquierdo tienen un grosor de slo media pulgada (poco ms de un centmetro), pero tienen la fuerza suficiente para impeler la sangre a travs de la vlvula artica hacia el resto del cuerpo.

Las vlvulas que controlan el flujo de la sangre por el corazn son cuatro: La vlvula tricspide controla el flujo sanguneo entre la aurcula derecha y el ventrculo derecho.

La vlvula pulmonar controla el flujo sanguneo del ventrculo derecho a las arterias pulmonares, las cuales transportan la sangre a los pulmones para oxigenarla.

La vlvula mitral permite que la sangre rica en oxgeno proveniente de los pulmones pase de la aurcula izquierda al ventrculo izquierdo.

La vlvula artica permite que la sangre rica en oxgeno pase del ventrculo izquierdo a la aorta, la arteria ms grande del cuerpo, la cual transporta la sangre al resto del organismo.Los impulsos elctricos generados por el msculo cardaco (el miocardio) estimulan la contraccin del corazn. Esta seal elctrica se origina en el ndulo sino auricular (SA) ubicado en la parte superior de la aurcula derecha. El ndulo SA tambin se denomina el marcapasos natural del corazn. Los impulsos elctricos de este marcapasos natural se propagan por las fibras musculares de las aurculas y los ventrculos estimulando su contraccin. Aunque el ndulo SA enva impulsos elctricos a una velocidad determinada, la frecuencia cardaca podra variar segn las demandas fsicas o el nivel de estrs o debido a factores hormonales.

El corazn y el aparato circulatorio componen el aparato cardiovascular. El corazn acta como una bomba que impulsala sangrehacia los rganos, tejidos y clulas del organismo. La sangre suministra oxgeno y nutrientes a cada clula y recoge el dixido de carbono y las sustancias de desecho producidas por esas clulas. La sangre es transportada desde el corazn al resto del cuerpo por medio de una red compleja de arterias, arteriolas y capilares y

regresa al corazn por las vnulas y venas. Si se unieran todos los vasos de esta extensa red y se colocaran en lnea recta, cubriran una distancia de 60.000 millas (ms de 96.500 kilmetros), lo suficiente como para circundar la tierra ms de dos veces.

Esquema de los movimientos del corazn:

3. DISEO DEL CIRCUITO:

El problema con el que nos podemos presentar a la hora de realizar el circuito se debe a ser capaz de obtener una seal de voltaje la cual sea medible con un osciloscopio y que tenga una amplitud mayor a 2 voltios. En un principio el circuito se resolva con un simple amplificador, pero se vea que el circuito solo suba la seal y no necesariamente amplificaba lo suficiente.

La idea pues inicial de realizar un circuito simple se vio ampliada a realizar un aumento de bloques al circuito final.

Con la pura necesidad de comparar voltajes se pens en la utilizacin de variados divisores de voltaje para poder controlar los voltajes de entrada del comparador, posteriormente se vio que para obtener una seal no cuadrada se deba realizar un circuito RC con una constante de tiempo que fuera lo suficientemente baja para que fuera notoria a la hora de alcanzar resultados ptimos.

Para resolver este problema planteado se tuvo que medir el pulso mediante una fotorresistencia, y solo para eso se construyo un circuito como se plantea en la figura:

El circuito que nos serva para medir los pulsos se basaba en una serie de dispositivos tales como una configuracin OPAMP y resistencias para llevar la salida visible al osciloscopio y as poder analizarla sin problemas.

Este circuito sirve para resolver los diversos problemas que se nos planteaban anteriormente que eran divisores de voltaje de entrada, divisor de voltaje para la seal de pulso (LDR), amplificacin de la seal de pulso, comparacin de la seal, sumador, RC de salida y el diodo LED.

Cada uno de los bloques anteriores tiene una funcin indispensable para que el circuito funcione correctamente, pero la funcin concreta del circuito en general es la de que gracias a la variacin del valor de la resistencia se ha de generar una seal de voltaje que vara dependiendo del estado del rgano, ya sea sstole o distole, lo que se pretende entonces es comparar dicha seal con otra que entre justo entre los valores mximo y mnimo de voltaje de tal manera que se sature el osciloscopio y por tanto el pulso ya sea apreciable en la pantalla.

Los elementos elegidos entonces para este caso serian resistencias de carbn de valores variables, un OPAMP A741, un condensador de polister, una fotorresistencia LDR PGM5516 y un LED rojo.

4. DIAGRAMA POR BLOQUES:

En este apartado del reporte se analiza el diagrama por los diversos bloques por los que est compuesto, y esto nos facilita para encontrar las funciones por separado dentro de un mismo circuito y de encontrar y solucionar los diversos errores que pueden surgir de la manera ms precisa y rpida al momento de trabajar en el laboratorio. El circuito se constituye de bloques los cuales estn separados por funciones muy demarcadas.

4.1 BLOQUE 1: FOTORRESISTENCIA

Resulta ser el bloque ms importante de todos, pues es la entrada por la cual mediremos el pulso mediante la fotorresistencia. El OPAMP en modo seguidor de voltaje est presente para separar ambos divisores del voltaje sin tener problemas de acople.La funcin del divisor de voltaje que finalmente entrega el valor es simplemente regulas el voltaje que recibe la fotorresistencia para que no sea excesivamente grande. Dado que la fotorresistencia se encuentra conectada a tierra formando un divisor de voltaje con R1 si esta vara, estadiferencia se da a entender en la salida llamada V01. Por ende, la funcin de este bloque es la de servir de entrada, donde adems se encuentra el componente que va variando y adems entrega la informacin obtenida.

4.2 BLOQUE 2: AMPLIFICADOR:

Este bloque tiene una funcin simple, solo debe amplificar la seal que proviene del bloque de la fotorresistencia para as dejar bien asegurado que la diferencia de voltaje producida por la fotorresistencia es lo suficientemente grande. Como se observa en la siguiente imagen, este bloque solo consta de un amplificador no inversor:

La separacin del bloque anterior se realiza por que el bloque de la fotorresistencia es tan crtico que es mucho mejor analizarlo por separado y as si sucediera algn problema o error es mucho ms fcil si los circuitos son pequeos y estn separados.

4.3 BLOQUE 3: DIVISOR DE VOLTAJE DE REFERENCIA:

A este bloque se le da la funcin de dividir el voltaje de la fuente, en este caso son 15 voltios, de tal manera que genera un voltaje para ser comparado con el voltaje que viene de los bloque anteriores. De nuevo este pequeo circuito se separa de los anteriores por si ocurriera algn error o algn problema pudiramos analizarlo de manera ms precisa y tambin sera de manera ms rpida.

La funcin de este bloque es simple, las resistencias del divisor pueden variar dependiendo de la diferencia de valores que se obtengan de la fotorresistencia para as tener un voltaje acorde a lo que se necesita.

4.4 BLOQUE 4: COMPARADOR:

El bloque de referencia es solamente un OPAMP, que la funcin que realiza es la de amplificar todava ms la seal del pulso, pero esta vez genera una seal de salida que nicamente es de 15 o 0 voltios, as aseguramos que sea lo suficientemente grande y visible como para analizar perfectamente los movimientos sstole y distole.

El OPAMP no est alimentado con 15 voltios, es el nico del circuito.

4.5 BLOQUE 5: SUMADOR:

En este caso se tiene un OPAMP en modo sumador, el cual dadas sus caractersticas suma los voltajes de entrada y los invierte.Lo que se pretende con esta configuracin es sumar el voltaje de entrada con -15 voltios de tal forma para cambiar la fase de la seal, es decir, cuando el voltaje de Vc sea cero, la salida ser 15 voltios y viceversa.

En cuanto al valor de las resistencias de este bloque son todas iguales por que lo que se quiere conseguir es sumar la seal de la salida, no amplificarla.

4.6 BLOQUE 6: CONDENSADOR Y SALIDA:

Est formado por un divisor de voltaje, un seguidor de voltaje y una resistencia que est colocada en serie con un condensador de tal manera que se genera un circuito RC, con esto lo que se consigue es tener una carga y una descarga, por tanto se forma un voltaje que no crece bruscamente, si no, que crece de manera exponencial para hacer que la seal que proviene del bloque sumador sea de la manera ms curva posible.

El divisor de voltaje se usa para llevar el voltaje a su mitad y as poder analizarlo mejor en la pantalla del osciloscopio, es decir, la diferencia no es tan grande entre cero y 15.

4.7 BLOQUE 7: DIODO LED:

Este bloque es solamente instrumental, no est conectado a nada especial, solo se pretende entregar una fuente de luz a la fotorresistencia dentro del montaje. La resistencia que se acopla en este bloque est dada por regular el voltaje y la corriente que pasa por esta para evitar que se queme.

5. ANALISIS TEORICO DEL CIRCUITO:

Cada uno de los bloques que se han analizado por separado tiene una funcin especfica, y para entenderlos mejor lo que haremos es estudiarlos por separado.Con un anlisis terico del circuito somos capaces de entregar la respuesta que debera tener el circuito en condiciones ideales. En este caso se trabajara con las condiciones ideales del OPAMP, que sern comparadas con la simulacin y posteriormente con el resultado experimental.

5.1 BLOQUE 1: FOTORRESISTENCIA:

Genera variacin de voltaje que luego va a ser comparada con el bloque 3, y con las ecuaciones del divisor de voltaje obtenemos:

Representan dos divisores de voltaje separados por un OPAMP seguidor de voltaje, por lo que vemos que no se llegan a afectar entre ellos, y por tanto podemos aplicar las ecuaciones de arriba. Ahora pues, se debe analizar dos casos, cuando la fotorresistencia est en su valor mximo, y cuando se tiene un valor mnimo. Para esta diferencia se considera una diferencia de 5 kiloohmios.

5.2 BLOQUE 2: AMPLIFICACION:

Se basa simplemente en un OPAMP en modo amplificador no inversor, as se podr amplificar la diferencia de voltaje entre los estados sstole y distole de la fotorresistencia, y pues aplicando las ecuaciones se tiene que:

Tenemos que Va depende del estado de la fotorresistencia, por tanto tenemos dos valores posibles a la salida. Con precisin vemos que este bloque cumple su funcin tericamente, que es la de amplificar y dar mayor umbral de diferencia a los valores catalogados de sstole y distole.

5.3 BLOQUE 3: DIVISOR DE VOLTAJE DE REFERENCIA:

Lo que se pretende en este bloque es la disminucin del voltaje de entrada, y dadas las ecuaciones de divisor de voltaje y el hecho de que el OPAMP est en configuracin de seguidor de voltaje se tiene la siguiente ecuacin:

Vo en este caso representa el voltaje de salida del bloque, y por tanto es el voltaje de salida del OPAMP, que una vez sustituidos nuestros datos no sale el resultado de Vo=8.181 voltios. La salida de este bloque es la de entregar un voltaje de referencia que representara la entrada del bloque siguiente.

5.4 BLOQUE 4: COMPARADOR:

Los bloques anteriores convergen a este bloque, el cual es de suma importancia ya que es capaz de saturar a los valores vcc+ y vcc- dependiendo de la diferencia de voltaje en sus entradas. Para un mejor anlisis separamos este bloque en dos apartados; sstole y distole.

Sstole: es este estado, la fotorresistencia se encuentra en su estado mnimo, 6.8 kiloohmios, entonces el voltaje en la entrada positiva del OPAMP es de 7.59 voltios. Como el voltaje es menor a 8.181 el voltaje de salida ser cero.

Distole: es este caso, la resistencia posee su valor ms alto que resulta ser 11.8 kiloohmios y por tanto se tiene que el voltaje de la entrada positiva del OPAMP es de 10.15 voltios. Como se observa, ahora el voltaje de la entrada positiva supera a su referencia de 8.181 voltios, y por lo tanto ahora el OPAMP satura al valor vcc+ y el voltaje de salida en este caso ser de 15 voltios.

5.5 BLOQUE 5: SUMADOR: Solamente se pretende sumar dos voltajes para poder cambiar el valor de los voltajes de los movimientos cardiacos. Sstole: el voltaje Vb en todo momento es igual a -15 voltios, en la etapa de la sstole se tiene que el voltaje el cual ser sumado con -15 voltios es igual a Vcs a cero voltios, de esta manera aplicando las ecuaciones del OPAMP obtenemos:

Por operaciones se obtiene finalmente que el voltaje de la etapa de sstole es igual a 15 voltios, por tanto en esta etapa se consigue pasar de cero a 15 voltios.

Distole: en esta parte del proceso se difiere lo anterior, ahora tenemos 15 voltios de entrada y de nuevo aplicando las ecuaciones del OPAMP en modo sumador:

Finalmente lo que se consigue con este nuevo mtodo es llevar el voltaje de salida a cero voltios.

5.6 BLOQUE 6: CONDENSADOR Y SALIDA:

Este bloque est formado por un divisor de voltaje, un seguidor y un semi-bloque RC.Analizando las partes tenemos que las ecuaciones del divisor de voltaje son:

Cuando el corazn esta en el movimiento de sstole se tiene la siguiente ecuacin:

La misma ecuacin es la que se utiliza para la distole, lo que ocurre en ese caso es que el voltaje de entrada es cero y por tanto:

Para el condensador, sabemos que se carga y se descarga dependiendo si el corazn se encuentra en fase de sstole o distole, para desarrollar esta parte del circuito tericamente sacamos con la constante de tiempo los datos necesarios:

El tiempo como podemos observar es muy pequeo para que le de tiempo a cargarse y descargarse, por eso se realiza lo siguiente, el valor entrega el tiempo hipottico en el cual considera el condensador ya cargado o descargado, y de esta manera obtenemos dos ecuaciones diferenciales dependiendo de cul de los casos estemos hablando:

Para el condensador totalmente descargado tenemos los siguientes datos:

Anlogamente tenemos los siguientes datos para cuando tenemos el condensador completamente cargado:

5.7 BLOQUE 7: DIODO LED:

Para que este bloque funcione correctamente simplemente se tiene que conseguir entregar una fuente de luz para que la fotorresistencia sea operativa dentro del montaje, pero con esto se debe tener cuidado de no superar los 20 miliamperios ya que el led podra sufrir quemaduras y dejar de funcionar. Las ecuaciones para este bloque seran las siguientes:

Ya que no puede sobrepasar el valor de 20 miliamperios la resistencia no puede ser menor a 650 ohmios, y tampoco se puede superar una potencia de 0.250 watts.

CIRCUITO FINAL:La salida del circuito ya montado plenamente corresponde a la salida del bloque 6 dado por el condensador, que depende de su carga y descarga, la cual entrega la respuesta final a una fotorresistencia al pulso, es decir, la diferencia que se nos muestra a la sstole y distole. En todos los bloques de los que est compuesto nuestro circuito el voltaje ms alto que vamos a encontrar es el de 15 voltios y la resistencia de menor valor es la de 6.8 kiloohmios.En el caso de tener un valor de 6.8 kiloohmios la fotorresistencia disipa un valor directamente de 0.033 watts, un valor menos a su potencia mxima dada por 0.9 watts. Anlogamente pasa lo mismo con la resistencia de valor 10 kiloohmios, en este caso disiparan 0.0225 watts. Por tanto con esto sacamos en conclusin que no hay ningn riesgo de que los elementos se quemen o se estallen.

6. SIMULACION:

La simulacin en el circuito la realizamos para saber si el circuito por partes y entero funciona correctamente, es decir, que realmente a la hora de trabajar y funcionar, entregue la respuesta esperada. Para esto necesitamos un programa que provea de fotorresistencias, y todos los elementos que fsicamente hemos utilizado en nuestro proyecto. Por lo tanto para realizar la simulacin de manera simple y evitando errores, la realizamos por bloques como en los apartados anteriores.

6.1 BLOQUE 1:

En la simulacin de este bloque se recogen diversos resultados, uno de ellos es que una vez analizado en el simulador, el voltaje de Va nos da igual a3.75 voltios y el voltaje referido a V01 est variando entre los valores de 2 y 1.52 voltios. Puesto que el valor terico del divisor de voltaje era de 3.75 y el valor de salida era de 1.518 voltios, esto refleja que el error asociado que nos presenta del valor terico al simulador es prcticamente de un 0%.

6.2 BLOQUE 2:

En este bloque se observa que la seal de entrada es amplificada, y por tanto podemos concluir que cumple con su funcin, adems este bloque solo est formado por un amplificador no inversor. El aumento de la diferencia de potenciales entre el mnimo y el mximo es correcto y los valores obtenidos estn extremadamente cerca de los que se obtuvieron antes con el anlisis terico.

6.3 BLOQUE 3:

Esta parte se basa en un divisor de voltaje, por lo que se espera que el voltaje disminuya, adems los valores que se obtienen mediante este anlisis resultan ser muy parecidos a los del anlisis realizado mediante las ecuaciones tericas.

6.4 BLOQUE 4

Lo que se espera en esta seccin del circuito es que el OPAMP se sature de manera comparador, y esto ha de depender del valor del voltaje de salida del bloque del amplificador. Pero en la simulacin que hemos realizado, los valores varan un poco respecto a los valores tericos ya calculados.

6.5 BLOQUE 5

Solamente es un OPAMP en configuracin de sumador, por lo que se requiere que incierta la seal de Vc pero que se mantenga en los cero voltios. La diferencia que nos da al simularlo es prcticamente mnima respecto a los valores hallados anteriormente, por lo podemos argumentar que funciona correctamente el bloque o le etapa.

6.6 BLOQUE 6

Con este bloque analizamos la salida del circuito, y al realizar el bloque simulado, observamos que el divisor de voltaje cumple perfectamente su funcin y se analiza que la seal no crece bruscamente sino, que crece de manera exponencial. Con esto se llega a la conclusin de que al analizar este bloque en el simulador, se ve que funciona de la manera correcta.

6.7 BLOQUE 7

Su funcin es la de mantener el diodo encendido, y vemos mediante la simulacin que el error que se presenta en esta parte del circuito es mnima.

7. ELEMENTOS DEL CIRCUITO:

En este apartado se destaca los elementos que han sido utilizados para el montaje del circuito completo.

Los elementos utilizados han sido: Resistencias de carbn de 0.25 watt, 10,30, 40, 100, 120 ohmios. Fotorresistencia LDR PGM5516 Un diodo LED L34HD 3mm Condensador de polyester. 7 OPAMP u741

8. DIAGRAMA DEL CIRCUITO FINAL:

En el siguiente diagrama final se han hecho retoques los cuales han servido para mejorar el circuito anterior, se aprecia que se la ha aadido un bloque nuevo antes de la etapa del bloque del sumador, esto ha sido para corregir el problema que haba resultado por que el voltaje no llegaba a cero en la saturacin negativa. Como se ve en la imagen, este problema ahora ya funciona correctamente y si el voltaje llega a un voltaje cercano a cero se logra el resultado deseado.

Evidencia:

9. CONCLUSIONES:Como conclusin final de nuestro grupo, nos hemos basado en la idea de recoger los datos que se obtienen cuando el circuito reacciona ante las diferencias de luz entre los dos ciclos en los que funciona el corazn humano, la sstole y la distole, esto lo que hace es generar una onda y se ha conseguido captar y medir mediante el circuito que hemos realizado.Para una mayor facilidad de montaje y anlisis a la hora de estar analizando cada pequeo fallo o error, el circuito se dividi en varia etapas, las cuales se han descrito con detalle anteriormente.

Tambin se ha notado, que a la hora de comparar la teora y la simulacin de capa una de las partes del circuito, los errores entre estas eran mnimas y por tanto todo se llevaba a cabo de manera correcta y sin ninguna alteracin grave.

10. BIBLIOGRAFA:

Paul Horowitz, Winfield Hill; The Art of Electronics, Ed Cambridge University Press Paul Horowitz, Thomas C. Hayes; The Art of Electronics: student manual, Ed Cambridge University Press Amplificadores Operacionales y Circuitos-Integrados Lineales Teora de circuitos y de dispositivos electrnicos, Roberto L.Boylestad Principios de electrnica , Malvino Albert Paul