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FILTRO PASA BANDA PARA UN ECG Commented [LM1]:

Resumen— El siguiente informe trata acerca del tema de filtros, básicamente enfocado en filtro pasa banda para un ECG, realizando un análisis del orden del filtro para luego implementar su diseño y comprobar mediante simulaciones los resultados que se obtienen. Palabras Claves— Filtros, ECG .

I. INTRODUCCIÓN

Fig

2.

E

xiten algunas ccaracterísticas que constituyen a una señal eléctrica entre ellas se encuentra la frecuencia, en muchos de los casos a través de un circuito se presenta más de una señal eléctrica con distinta frecuencia, pero se puede dar el caso de que en algunas determinadas circunstancias solo importa una de las señales que circula por el circuito. Al momento de seleccionar una señal eléctrica según la frecuencia que tenga es lo que en esencia permiten los filtros. Estos se pueden clasificar en activos o pasivos, los filtros activos se pueden clasificar según su orden. En este caso analizaremos el orden del filtro para el diseño del mismo y simularlo para analizar los resultados obtenidos.

Circuito de Amplificador de Instrumentación

Filtro Pasa-banda: Se compone de un filtro pasa-bajo y pasa-alto conectado en serie, ya que la señal electrocardiográfica se encuentra bajo los 100Hz.

II. MARCO TEÓRICO Electrocardiograma Diagnóstico realizado para obtener la actividad física del corazón, si interpreta a partir de la fisiología de sus ondas y complejos del ciclo cardiaco. Las contracciones rítmicas del corazón se controlan por una serie ordenada de descargas eléctricas. El electrocardiograma (ECG) se obtiene mediante electrodos aplicados en varias regiones del cuerpo [1].

Fig 3. Circuito de Filtro Pasa-banda

Amplificador: Al final del circuito se coloca un amplificador inversor de ganancia 100 para compensar la pérdida de señal obtenida en los filtros.

Fig 1. Onda de ECG

Amplificador de Instrumentación: Sirven para medir señales muy pequeñas y ruidosas y su orden es de mili o micro voltios, diseñado para obtener una alta impedancia de entrada y un alto rechazo en modo común (CMRR).

Fig 4. Circuito de Amplificador

IV. TEMA 4 C1

Orden del filtro

1uF

VCC -15V

R1

30kΩ

30kΩ

U1B

4

R2

5

7 6

LM324N

11

El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por debajo, de la respectiva frecuencia de corte. Un filtro de primer orden, cuya frecuencia de corte sea igual a (F), presentará una atenuación de 6 dB en la primera octava (2F), 12 dB en la segunda octava (4F), 18 dB en la tercera octava (8F) y así sucesivamente. Si queremos conocer la pendiente de atenuación del filtro cuando disponemos de la relación de frecuencias en términos de décadas (10F), la correspondencia es de 20 dB/década para primer orden, 40 dB para segundo, etc. (siempre representado en escala logarítmica).

C2 100nF

VCC -15V XFG1 V1 12V

R4

C2 330kΩ V2 12V

200nF

C4

34kΩ

C3

1 2

U2A

LM324N

3

680nF 11

4

U1A

3

11

34kΩ

R2

4

R1

1

680nF

2

LM324N XBP1

C1 973.44nF V4

IN

R3 660kΩ

OUT

V3 12V 12V

Fig 5. Orden del filtro

R5 30kΩ

III. DESARROLLO

VCC -15V

A. Cálculo del orden del filtro.

0.30uF

𝑓𝐶𝐻 = 8𝐻𝑧

5

C5

4

C3 U2B 7 6

𝑓𝐶𝐿 = 15𝐻𝑧

R4

𝑓𝑂 = √8 ∗ 15 = 10.95𝐻𝑧

11

0.30uF LM324N

3.21Ω

Atenuación

VCC

𝐴𝑣𝑚𝑎𝑥 ≤ 3𝑑𝐵 -15V

𝐴𝑣𝑚𝑖𝑛 ≥ 60𝑑𝐵 100.1(𝐴𝑣𝑚𝑎𝑥 ) − 1 log [ 0.1(𝐴𝑣𝑚𝑖𝑛) ] 10 −1 𝑛= 𝜔𝑠 2 log [ ] 𝜔𝑐 100.1(3−1) log [ 0.1(60−1) ] 10 𝑛= 8 2 log [ ] 15 𝑛 = 10.9927 𝒏 ≈ 𝟏𝟏 REFERENCIAS [1]

Anónimo. (2005). Electrocardiograma ECG. 18 de enero de 2018, de Dalcame Sitio web: http://www.dalcame.com/ecg.html#.WmD2ATe211S

[2]

Anonimo. (2013). ECG v1. 18 de enero de 2018, de Netzek Sitio web: http://www.netzek.com/2013/12/ecg-v1.html