Lappの覚え書き
過去ログ26
2022/12/20 10:15
▼TesshoSchmitt Pacemakerのデマンド機構を考える２図１は“1st demand pacemaker”の発振時のコンデンサ―C1の電圧Vcの波形である。
Q1のコレクタ（PUTのゲートに相当）の電圧4.5V(Vcc=9VをR3,R4で2分割した電圧)
にQ2のベース・エミッタ電圧0.6V程度を足した振幅で上下(上5V，下１V程度)している
のが分かる。図２はデマンド機構が動作する時のVc波形（5秒後以降はR波によって
ショートされる）である。Vcはショートされた瞬間ゼロになり，その後充電されていくが，
PUTがonになる前にショートされるので，PUT発振器は発振できない。で，出力は
出なくなる（「inhibitされた」という）。
（ただ，ペーシングパルス発生時のVcの最低値0.9Vとデマンド作動時の最低値0Vは
ほゞ同じであるのがわかる。←このことの意味は，後で明らかになる。）
さて，この予備知識をもとに，Schmitt de PacemakerのVc波形を見てみると，図３の
ように，発振している時は， C1の電圧Vcはヒステリシスの範囲で上下する（74HC14の
場合は2.5V±0.5Vの範囲）ので，Vcは図左の赤波形のようになる。この波形の，
high→lowの遷移領域でパルスを発生している。
図４はデマンド機構をつけたSchmitt de Demand Pacemakerの回路図であるが，ここに
途中から，ペーシングレートより早い周期の心電図が入力した場合，C1はリセットされ，
Vcはゼロになる。発振時の2V→3VのVc波形とは大きく異なる（ここがPUT pacemaker
と大きく違うところである）。このことの弊害を考えてみる。
図５は，5秒後に速い心電図が入力し，さらに10秒後にその心電図が消えた場合を想定
したDemand Pacemakerの応答である。波形の一番上は，ペーシングパルスと心電図を
重ねて表示してあるのは，このレートで心臓は鼓動し拍出していることを意味している。
この波形を見ると，10秒後に心電図が消えて，本来のペーシングパルスが回復するまで
の時間が，それまでのペーシング間隔より長く(2秒位)，心臓の休止時間が長くなるという
問題が生じる。これは，中段のVc波形で，心電図でゼロにリセットされたC1電圧Vcが
Schmittが発振するレベルまでにC1R2(s)の時定数で上昇していく時間で，これが通常
発振の周期の2倍ほどかかってしまうためである。このことを解決した回路が図６である。
図６ではリセット用のトランジスターQ2に直列に放電抵抗R6を入れて，ゆっくり放電
すると，心電図R波パルスで放電された時，Vc=2V付近になるように調整して，ペーシング時
と同じ状態にすると，心電図が消失したときに，前のペーシングレートでペーシングパルスが
発振されるようになるのである。
ちょっとペースメーカのマニアックな話になっているが，demand機構を考える上で，
大事な話なので，すこし詳しく話した。
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この人のサイトには，このほかに，沢山の「製作動画」がある。他の多くの電子工作YouTuber
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揃ってはいるが，どれもガラクタ寸前で，これもとても好感が持てる。
▼Lappスゴイ女性電子工作オタクの最高峰
https://i.imgur.com/jCOVs26.jpghttps://i.imgur.com/PCzw6Bx.jpg