Evolución de los bioamplificadores: de los tubos de vacío a los front-ends analógicos altamente integrados
Autores: Anisimov, Aleksei A.; Belov, Alexander V.; Sergeev, Timofei V.; Sannikova, Elizaveta E.; Markelov, Oleg A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evolución de los bioamplificadores: de los tubos de vacío a los front-ends analógicos altamente integrados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desarrollo
Bioamplificadores
Circuitos
Front-end analógico
Señales
Registro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
El siglo pasado ha visto el desarrollo continuo de amplificadores para diferentes señales electrofisiológicas para estudiar el trabajo del corazón. Desde la era de los tubos de vacío, los ingenieros y diseñadores de bioamplificadores para registrar señales electrofisiológicas han estado tratando de lograr objetivos similares: aumentar la impedancia de entrada y la relación de rechazo de modo común, así como reducir el consumo de energía y el tamaño del bioamplificador. Esta revisión traza la evolución de los bioamplificadores, comenzando desde circuitos en tubos de vacío y transistores discretos a través de circuitos en amplificadores operacionales e instrumentales, y hasta soluciones combinadas analógico-digitales en circuitos integrados de la etapa frontal analógica. Se proporcionan ejemplos de circuitos y sus características técnicas para cada etapa del desarrollo del bioamplificador. Se hace especial énfasis en la revisión de las soluciones modernas de la etapa frontal analógica para el registro de biopotenciales, incluyendo su diagrama estructural generalizado y tabla de características comparativas. Se proporciona una revisión detallada de la integración de circuitos de la etapa frontal analógica en diversas aplicaciones prácticas, con ejemplos de los últimos logros en el campo del registro de electrocardiograma, electroencefalograma y electromiograma. La revisión concluye con puntos clave y perspectivas para el futuro desarrollo del concepto de etapa frontal analógica aplicado al registro de señales bioeléctricas.
Descripción
El siglo pasado ha visto el desarrollo continuo de amplificadores para diferentes señales electrofisiológicas para estudiar el trabajo del corazón. Desde la era de los tubos de vacío, los ingenieros y diseñadores de bioamplificadores para registrar señales electrofisiológicas han estado tratando de lograr objetivos similares: aumentar la impedancia de entrada y la relación de rechazo de modo común, así como reducir el consumo de energía y el tamaño del bioamplificador. Esta revisión traza la evolución de los bioamplificadores, comenzando desde circuitos en tubos de vacío y transistores discretos a través de circuitos en amplificadores operacionales e instrumentales, y hasta soluciones combinadas analógico-digitales en circuitos integrados de la etapa frontal analógica. Se proporcionan ejemplos de circuitos y sus características técnicas para cada etapa del desarrollo del bioamplificador. Se hace especial énfasis en la revisión de las soluciones modernas de la etapa frontal analógica para el registro de biopotenciales, incluyendo su diagrama estructural generalizado y tabla de características comparativas. Se proporciona una revisión detallada de la integración de circuitos de la etapa frontal analógica en diversas aplicaciones prácticas, con ejemplos de los últimos logros en el campo del registro de electrocardiograma, electroencefalograma y electromiograma. La revisión concluye con puntos clave y perspectivas para el futuro desarrollo del concepto de etapa frontal analógica aplicado al registro de señales bioeléctricas.