醫用電子電路設計及應用 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

Name: 醫用電子電路設計及應用 pdf epub mobi txt 電子書 2025
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☆☆☆☆☆

周潤景　著

圖書標籤:

醫用電子電路
生物醫學工程
電路設計
醫療器械
模擬電路
數字電路
嵌入式係統
信號處理
傳感器技術
儀器儀錶

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齣版社：電子工業齣版社

ISBN：9787121314070

版次：1

商品編碼：12206018

包裝：平裝

叢書名：電子電路設計、仿真與製作

開本：16開

齣版時間：2017-05-01

用紙：膠版紙

頁數：220

字數：335000

具體描述

內容簡介

　　本書介紹瞭14個典型的醫用電子電路設計案例,內容包含疲勞檢測與消除電路設計，精神壓力自測電路設計，助聽、催眠、增強記憶三用電路設計，聲光電子催眠電路設計，視力保護測光電路設計，脈衝電療電路設計，心率檢測電路設計，血管彈性測量電路設計，呼吸測量電路設計，口吃矯正器電路設計，心音測量電路設計，電子治療儀電路設計，心電信號顯示檢測儀設計，基於脈搏波的提取電路設計。這些案例均來源於作者多年的實際科研項目，因此具有很強的實用性。通過對本書的學習和實踐，讀者可以很快掌握常用醫用電子電路設計的基礎知識及應用方法。�オオオ�

作者簡介

　　周潤景教授，中國電子學會高級會員，IEEE/EMBS會員，國傢自然科學基金項目"高速數字係統的信號與電源完整性聯閤設計與優化”等多項**級、省部級科研項目負責人，主要從事模式識彆與智能係統、控製工程的研究與教學工作，具有豐富的教學與科研經驗。

前言/序言

本書通過一係列特定案例分析，嚮讀者詳細地介紹瞭醫用電子電路的設計思路和方法，是一本獨特的實用技術書籍。

全書介紹瞭14個電路設計，包括疲勞檢測與消除電路設計，精神壓力自測電路設計，助聽、催眠、增強記憶三用電路設計，聲光電子催眠電路設計，視力保護測光電路設計，脈衝電療電路設計，心率檢測電路設計，血管彈性測量電路設計，呼吸測量電路設計，口吃矯正器電路設計，心音測量電路設計，電子治療儀電路設計，心電信號顯示檢測儀設計，基於脈搏波的提取電路設計。書中詳細介紹瞭電路的設計任務、基本要求、原理及具體的設計、PCB設計等內容，並且用Proteus和Multism軟件對電路進行瞭功能仿真，驗證瞭電路工作的正確性，提高瞭電路開發效率，降低瞭開發成本，使讀者能夠更深刻地理解電路的工作原理，學習醫用電子電路的設計方法。

書中多次齣現瞭濾波電路、隔離電路、放大電路的設計，詳細論述瞭生物電信號的放大、處理等多方麵技術。電路的設計思路一般為：傳感器采集生理信號，轉換成電信號後信號比較微弱，易受乾擾，所以設計隔離電路（電源隔離、信號隔離）、濾波電路（帶阻濾波電路、帶通濾波電路）來減少乾擾，設計放大信號對電信號進行放大，以便後續的處理。14個電路設計，從簡單的疲勞檢測與消除電路設計，一直到較復雜的脈搏波提取電路設計，知識點涵蓋模擬電路設計、單片機程序設計、芯片應用等，有助於讀者全麵認識醫用電子電路的設計、製作與調試，啓發讀者的創新能力，提高讀者的動手能力。書中內容簡明扼要，適閤想瞭解醫用電子電路的讀者閱讀，也適閤設計醫用電子電路的讀者作為參考。

本書的內容大多來自作者的科研與實踐，有關內容的講解並沒有過多的理論推導，而代之以實用的電路設計，因此實用是本書的一大特點。

本書力求做到精選內容，推陳齣新；講清基本概念、基本電路的工作原理和基本分析方法。本書語言生動精煉，內容詳盡，並且包含瞭大量可供參考的實例。

本書由周潤景、邢婧編著。其中，邢婧編寫瞭項目1，其餘項目由周潤景編寫，全書由周潤景統稿。另外，參加本書編寫的還有謝亞楠、丁岩、陳萌、井探亮、張赫、韓亦俍、劉艷珍、劉百靈、王洪艷、張紅敏、張麗敏、周敬和宋誌清。

由於醫用電子電路涵蓋非常廣泛，不可能通過一本書就能介紹詳盡，加上時間與水平有限，書中可能存在一些錯誤、遺漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。

作者

深入探索數字時代的脈搏：一本關於智能傳感器、嵌入式係統與物聯網通信技術的實踐指南在這個信息爆炸、萬物互聯的時代，我們無時無刻不被湧動的數字洪流所包圍。從智能手機到智慧傢居，從自動駕駛汽車到精準農業，無一不體現著強大而精密的電子技術。本書並非旨在探討醫療領域的電子設備，而是將目光聚焦於構建這些現代奇跡的核心要素——智能傳感器、嵌入式係統與物聯網通信技術。它是一本獻給那些渴望理解並掌握現代電子技術精髓的工程師、開發者、科研人員以及富有探知精神的愛好者的實踐性指南。本書以其理論與實踐深度結閤的特點，旨在幫助讀者構建堅實的理論基礎，並將其轉化為解決實際問題的能力。我們堅信，真正的理解來源於動手實踐，因此，全書貫穿瞭大量精心設計的實驗案例和項目演示，涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的廣泛領域。讀者可以通過閱讀本書，不僅能領略到電子技術令人著迷的魅力，更能切實地掌握設計、開發和部署先進電子係統的能力。第一部分：智能傳感器的奧秘與應用傳感器是連接物理世界與數字世界的橋梁。它們將環境中的物理量（如溫度、濕度、光照、壓力、加速度、聲音、圖像等）轉化為可被電子設備讀取的電信號。本書的第一部分將深入剖析各類智能傳感器的工作原理、特性參數、選型指南以及在不同應用場景下的優化配置。我們將從基礎模擬傳感器講起，例如電阻式、電容式、壓電式傳感器，解析它們如何將物理量的變化轉化為電壓或電流的變化。隨後，我們會重點介紹數字傳感器，如I2C、SPI接口的傳感器，以及如何通過MCU進行高效的數據讀取和處理。本書將特彆關注先進的智能傳感器技術。這包括： MEMS（微機電係統）傳感器：如加速度計、陀螺儀、磁力計，它們是實現智能手機姿態感知、無人機導航、機器人運動控製的關鍵。我們將詳細講解MEMS傳感器的製造工藝、工作原理（如電容式、壓阻式感應）以及在慣性測量單元（IMU）中的集成應用。光學傳感器：從簡單的光敏電阻、光電二極管，到復雜的圖像傳感器（CCD、CMOS）和激光雷達（LiDAR）。我們將探討光電轉換的原理，分析不同圖像傳感器的特性，以及LiDAR在自動駕駛、三維建模等領域的革命性作用。環境傳感器：涵蓋溫度、濕度、氣壓、氣體（如CO2、VOCs）、PM2.5等傳感器。我們將討論這些傳感器的測量原理、校準方法以及在智能傢居、環境監測、空氣質量管理等方麵的實際應用。生物傳感器：例如心率傳感器、血氧傳感器、血糖傳感器等（非醫療用途的體徵監測）。我們將初步介紹生物信號的采集與處理，以及它們在可穿戴設備和健康監測中的初步應用。在每一類傳感器的講解中，本書都將提供實用的選型建議，幫助讀者根據具體應用的需求，在精度、響應時間、功耗、成本、工作環境等方麵做齣最優選擇。此外，我們還會提供大量的代碼示例和硬件接口電路圖，指導讀者如何將傳感器快速集成到微控製器係統中。第二部分：嵌入式係統的設計與開發嵌入式係統是現代電子設備的大腦和神經係統。它們是將硬件資源與軟件功能緊密結閤，為特定應用而設計的專用計算機係統。本書的第二部分將帶領讀者從零開始，構建高性能、低功耗的嵌入式係統。我們將首先介紹嵌入式係統的基本架構，包括微處理器（MPU）/微控製器（MCU）、存儲器（RAM、ROM、Flash）、輸入/輸齣接口（GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC）以及外圍設備。本書將重點講解微控製器（MCU）的選擇與編程。我們將深入探討ARM Cortex-M係列MCU的架構、指令集、寄存器以及常用的開發工具鏈（如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE）。讀者將學習如何使用C/C++語言進行嵌入式軟件開發，掌握中斷處理、定時器應用、低功耗模式設計等關鍵技術。更進一步，我們將深入探討實時操作係統（RTOS）的應用。RTOS能夠有效地管理任務、調度資源、處理並發，極大地提高瞭嵌入式係統的健壯性和響應速度。本書將以FreeRTOS為例，詳細講解其內核機製、任務創建與管理、信號量、消息隊列、事件標誌等核心概念，並通過實際項目演示如何構建一個多任務的嵌入式應用。嵌入式係統的設計還離不開驅動程序開發。本書將提供關於如何編寫設備驅動程序的詳細指導，包括傳感器驅動、通信接口驅動、顯示驅動等，確保硬件能夠被軟件高效、穩定地調用。此外，我們還將涉及嵌入式係統中的電源管理。理解低功耗設計對於電池供電的嵌入式設備至關重要。我們將介紹各種低功耗模式，如睡眠模式、停止模式，以及如何通過硬件和軟件協同優化功耗。第三部分：物聯網（IoT）通信技術的實踐物聯網的本質是將物理世界的設備連接起來，實現數據的互聯互通和智能交互。本書的第三部分將聚焦於物聯網通信技術，為讀者提供構建連接世界的解決方案。我們將從通信協議的基礎講起。首先介紹有綫通信，如RS-485、CAN總綫等，它們在工業自動化和車載領域有著廣泛的應用。隨後，我們將重點轉嚮無綫通信技術。這包括：短距離無綫通信：如Bluetooth Low Energy (BLE)，它在可穿戴設備、智能傢居、定位服務中扮演著重要角色。我們將講解BLE的協議棧、連接方式（廣播、掃描、連接）、服務與特徵，並提供基於BLE模塊的實際項目案例。中長距離無綫通信： Wi-Fi：作為最普遍的無綫局域網技術，我們將講解Wi-Fi模塊的連接方式、TCP/IP協議棧的應用，以及如何構建基於Wi-Fi的物聯網設備。 LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)：這是一種專為物聯網設計的低功耗廣域網技術，在智慧城市、農業監測、環境監測等領域展現齣巨大潛力。我們將深入分析LoRaWAN的架構、通信模式（ABP、OTAA）、數據鏈路層協議，並指導讀者如何搭建LoRaWAN網絡和開發終端節點。 NB-IoT (Narrowband Internet of Things)：基於蜂窩網絡的低功耗廣域網技術，具有信號覆蓋廣、連接數多、功耗低的特點。我們將講解NB-IoT的接入方式、通信原理以及在各種物聯網場景下的應用。在物聯網通信部分，我們還將深入探討數據傳輸與安全。這包括： MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)：一種輕量級的發布/訂閱消息協議，是物聯網領域最常用的通信協議之一。我們將詳細講解MQTT的Broker、Publisher、Subscriber模型，以及如何使用MQTT進行設備之間的通信和與雲平颱的數據交互。 HTTP/HTTPS：介紹如何利用HTTP/HTTPS協議與Web服務器進行數據交互，為物聯網設備提供與互聯網集成的能力。數據加密與認證：在物聯網通信中，數據安全至關重要。我們將介紹SSL/TLS加密技術，以及基本的設備認證方法，保障通信的隱私性和完整性。實踐項目與綜閤應用本書的每一部分都不僅僅是理論的堆砌，而是以豐富的實踐項目作為支撐。例如：智能環境監測站：集成溫濕度、氣壓、光照傳感器，並通過LoRaWAN或NB-IoT模塊將數據上傳至雲平颱。低功耗無綫傳感器節點：利用BLE技術，設計一款可穿戴設備的傳感器節點，實現心率、運動數據的低功耗采集與傳輸。智能傢居控製器：基於STM32 MCU和Wi-Fi模塊，開發一個能夠控製燈光、窗簾等設備的智能傢居中控。基於RTOS的運動追蹤係統：利用MEMS傳感器和FreeRTOS，構建一個能夠精確記錄運動軌跡和姿態的追蹤係統。通過這些項目的實踐，讀者將能夠融會貫通所學知識，掌握從硬件選型、電路設計、傳感器集成、固件開發、通信協議實現到數據上雲的完整物聯網應用開發流程。本書的目標讀者本書的目標讀者群十分廣泛：電子工程、計算機科學、自動化等專業的在校學生：為他們提供堅實的理論基礎和實踐經驗，為未來的學習和職業生涯打下良好基礎。嵌入式係統工程師和物聯網開發者：幫助他們掌握最新的技術動態，提升項目開發效率和産品競爭力。硬件工程師和軟件工程師：拓展技術視野，學習跨領域知識，實現技術融閤與創新。對智能硬件和物聯網技術感興趣的創客和愛好者：提供動手實踐的平颱，將創意轉化為現實。展望未來本書旨在為讀者打開一扇通往智能時代的大門。隨著人工智能、大數據、雲計算等技術的飛速發展，智能傳感器、嵌入式係統和物聯網技術將扮演越來越重要的角色。掌握這些核心技術，意味著掌握瞭創造未來的鑰匙。我們希望本書能成為您在探索數字世界、構建智能生活道路上不可或缺的夥伴。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我一直對電子學在醫療領域的應用感到好奇，但苦於找不到一本既能深入講解原理，又能結閤實際應用的教材。很多市麵上同類的書籍，要麼過於理論化，公式堆砌，讓人望而卻步；要麼過於淺顯，隻能瞭解皮毛，難以深入。直到我翻開瞭這本《醫用電子電路設計及應用》，那種豁然開朗的感覺至今難忘。作者在開篇就以非常清晰的邏輯，將復雜的醫用電子電路分解成易於理解的模塊，從最基礎的傳感器原理，到信號的采集、處理、傳輸，再到最後的顯示和控製，層層遞進，循序漸進。特彆讓我驚喜的是，書中對不同醫療場景下電路設計的考量，比如在體外診斷設備中對精度和穩定性的要求，在生命體徵監測設備中對實時性和可靠性的關注，以及在介入治療設備中對小型化和安全性設計的權衡，都進行瞭詳盡的論述。讓我深刻認識到，醫用電子電路的設計不僅僅是技術問題，更是關乎生命健康和患者福祉的嚴謹工程。書中大量的圖示和流程圖，將抽象的概念具象化，使得學習過程更加輕鬆有趣。我尤其喜歡書中在講解某個電路模塊時，會穿插相關的實際應用案例，讓我能夠立刻理解這個模塊在真實醫療設備中的作用和價值，這種理論與實踐的緊密結閤，極大地激發瞭我學習的熱情。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的醫療器械工程師，一直在尋找能夠提升我理論深度和拓寬我實踐視野的書籍。《醫用電子電路設計及應用》無疑成為瞭我近期的案頭必備。我特彆欣賞書中對前沿技術的引入和討論，例如書中在談到生物傳感器時，不僅介紹瞭傳統的電化學傳感器，還深入探討瞭微流控技術與生物傳感器的集成，以及納米材料在提升傳感器靈敏度和選擇性方麵的應用。這對於我來說，是瞭解行業發展趨勢、把握未來技術方嚮的寶貴信息。此外，書中在討論低功耗設計方麵的內容也令我印象深刻。在便攜式和可穿戴醫療設備日益普及的今天，如何有效地延長設備的續航能力，同時保證其性能不受影響，是我們在實際工作中麵臨的一大挑戰。書中詳細介紹瞭各種低功耗電路設計策略，包括采用低功耗元器件、優化電源管理、以及利用休眠模式等，這些都為我們提供瞭切實可行的解決方案。更值得稱贊的是，書中並非孤立地講解技術，而是始終圍繞“應用”展開，將電路設計與具體的醫療設備功能緊密聯係起來。例如，在介紹隔離技術時，書中不僅講解瞭光耦和變壓器的原理，還結閤瞭心電圖機、除顫器等設備的實際電路圖，分析瞭隔離在防止觸電、保護用戶安全方麵的重要性。這種係統性的講解，讓我能夠從整體上理解醫用電子電路的設計邏輯和工程考量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對醫療科技充滿熱情的研究生，一直緻力於尋找能夠指導我進行創新性研究的書籍。《醫用電子電路設計及應用》這本書，恰恰滿足瞭我對深度和廣度的雙重需求。書中對於生物電信號采集的各個環節，從傳感器接口設計到信號調理，都進行瞭非常細緻的分析。我尤其對書中關於差分放大器在抑製共模乾擾方麵的論述印象深刻，這在采集微弱的生物電信號時是至關重要的。同時，書中對不同類型傳感器的特性比較，以及如何根據具體的應用場景選擇最閤適的傳感器，也為我的研究提供瞭寶貴的參考。在探討數據轉換方麵，書中不僅介紹瞭 ADC 的基本類型和性能指標，還深入分析瞭不同采樣率、分辨率和過采樣技術對醫療數據精度的影響。讓我驚喜的是，書中還提及瞭 FPGA 在實時信號處理中的應用，這為開發高性能、低延遲的醫療電子設備提供瞭新的思路。另外，書中對一些新興的醫療電子技術，如可植入式設備的供電和通信技術，以及醫療影像設備的信號處理方法，都進行瞭前瞻性的探討，這對於我進行前沿性課題的研究非常有啓發。總而言之，這本書不僅是一本技術手冊，更是一本激發創新靈感的寶典。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我耳目一新的醫用電子電路設計書籍。作為一名擁有多年臨床經驗的醫生，我常常在思考如何將最新的電子技術更好地服務於臨床診斷和治療。這本書以一種非常獨特的視角，將復雜的電子技術與實際的醫療需求巧妙地結閤起來。例如，在討論血氧飽和度儀的設計時，書中不僅講解瞭光電傳感器的工作原理，還深入分析瞭不同波長光在血液中的吸收特性，以及如何通過多通道設計來提高測量精度。這種從臨床需求齣發，反推技術實現的講解方式，讓我這個非電子專業背景的人也能輕鬆理解其精髓。書中對報警係統的設計也給我留下瞭深刻的印象。在危急時刻，一個準確可靠的報警係統能夠為醫生爭取寶貴的搶救時間。書中詳細分析瞭不同報警閾值的設定，以及如何通過冗餘設計和故障檢測來提高報警係統的可靠性，這對於提升患者安全至關重要。此外，書中在講解植入式醫療設備時，對生物相容性材料、微功耗設計以及無綫充電等方麵的考量，也讓我看到瞭電子技術在未來醫學領域巨大的潛力。這本書的價值在於，它不僅僅是一本關於電路設計的書，更是一本關於如何利用電子技術解決實際醫療問題的思考錄，它為我打開瞭一扇新的大門，讓我看到瞭科技與醫學結閤的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本《醫用電子電路設計及應用》對於我這樣一名初入電子工程領域的學生來說，簡直是一盞指路明燈。之前接觸過的電子書，大多要麼太偏重理論，要麼例子陳舊，讓我難以找到學習的動力。這本書則完全不同，它以一種非常“接地氣”的方式，帶領我一步步走進醫用電子電路的世界。作者在講解放大電路時，並沒有直接拋齣復雜的公式，而是先從人體信號的微弱性入手，解釋瞭為什麼需要放大，然後循序漸進地引入瞭運算放大器的基本原理，並結閤心電信號的放大電路進行瞭詳細講解，讓我立刻明白瞭放大電路在 ECG 采集中的關鍵作用。書中對噪聲的分析和抑製也做得很到位，這對於在嘈雜的生物電信號環境中進行準確測量至關重要。我還很喜歡書中關於模擬前端設計的探討，包括濾波器、基準電壓源以及模數轉換器的選擇和設計，這些都是構建一個穩定可靠的醫療電子係統必不可少的環節。最讓我感到受益匪淺的是，書中提到瞭很多關於電磁兼容性（EMC）和安全法規的內容。作為一名未來的工程師，我深知這些規範的重要性，它們直接關係到産品的安全性和閤規性。書中對這些內容的介紹，為我樹立瞭正確的工程倫理觀和風險意識，讓我明白設計不僅僅是實現功能，更是要對用戶負責。