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Anesthésie musicale. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / L'électronique en médecine L'appareil proposé à l'attention des lecteurs est destiné à l'anesthésie en cours de traitement dentaire et de prothèse. Tout le monde sait quelles omissions désagréables se produisent lorsqu'une dent est traitée avec une perceuse. Par conséquent, l'intérêt des spécialistes pour le problème de l'anesthésie dans le traitement dentaire est tout à fait compréhensible. À une certaine époque, de nombreuses méthodes ont été proposées, mais aucune d'entre elles n'était suffisamment efficace. La plus prometteuse était la soi-disant méthode d'anesthésie sonore. Cela consiste dans le fait que pendant le traitement, le patient écoute un programme musical et un bruit blanc (un mélange de tous les composants du spectre de fréquences sonores) fourni au casque. La musique a un effet bénéfique sur le système nerveux du patient et le bruit blanc atténue le foyer d'excitation dans le cortex cérébral causé par la douleur. L'appareil d'anesthésie (analgésique sonique) a été conçu par l'ingénieur de Leningrad P. Weinboim en collaboration avec le médecin de l'Académie de médecine militaire. S. M. Kirov G. Mironenko. Les techniciens V. Kuznetsov et F. Gulyanitsiy ont apporté une aide précieuse à la création de l'appareil. Au cours des deux années de fonctionnement dans le service dentaire de la polyclinique de l'Académie de médecine militaire, l'analgésique sonore a toujours reçu de bonnes critiques de la part des patients. L'appareil a été exposé à la 17e exposition de Léningrad sur la créativité des radioamateurs-concepteurs DOSAAF et a reçu un diplôme du XNUMXer degré. Le schéma fonctionnel de l'analyseur de son est illustré à la fig. 1. L'appareil se compose d'une unité d'amplification des basses, d'une unité de mixage (console patient), d'un bloc d'alimentation et d'un mécanisme d'entraînement de bande avec une boucle sans fin de bande magnétique. Son but est de jouer simultanément un programme musical et un bruit blanc enregistré sur quatre pistes de bande magnétique. L'appareil utilise des têtes de lecture à deux canaux à faible résistance avec un intervalle de travail de 3 microns, une bande magnétique de type 6 et une vitesse de bande de 9,53 cm/sec.
La correction de la réponse en fréquence dans l'étage du préamplificateur des graves permet d'obtenir une reproduction de haute qualité dans la plage de fréquences jusqu'à 10 kHz. Sur la fig. La figure 2 montre un schéma de principe d'un analyseur de son. Les quatre signaux sont pris par des têtes magnétiques à partir des pistes de la bande magnétique, la tension du signal est envoyée au préamplificateur LF correspondant, réalisé sur les transistors T1-T3. Deux préamplificateurs LF amplifient les signaux des canaux musicaux (Am et Bm), et le deux autres amplifient les signaux de canal de bruit Bsh). À l'entrée de l'amplificateur de basse final, à l'aide de mélangeurs passifs (R10, R11, R23 et R24), la musique et le bruit sont mélangés dans les rapports requis. Après avoir mélangé et amplifié la tension du signal par deux amplificateurs LF terminaux (T4-T9), les signaux Ash + Am sont envoyés à l'un des écouteurs et Bsh + Bm à l'autre, ce qui entraîne un effet binaturel. Si nécessaire, le patient peut régler séparément le niveau de musique et de bruit de zéro au maximum.
Le préamplificateur BF à trois étages est réalisé sur les transistors T1-T3 (P13B). L'amplificateur est couvert par une rétroaction négative dépendant de la fréquence avec une profondeur de 19 dB. Le premier étage de l'amplificateur est réalisé selon le schéma avec un émetteur commun. La tête de lecture est connectée à l'entrée de l'amplificateur à travers le condensateur C1. Le transistor utilisé dans le premier étage doit avoir un niveau de bruit minimum. Pour faire correspondre le premier étage au suivant, un suiveur d'émetteur est utilisé, qui est connecté galvaniquement au premier étage. La troisième étape est similaire à la première. La tension de rétroaction négative est fournie du circuit collecteur du dernier transistor (T3) au circuit émetteur du premier à travers les éléments C4R4R6. L'étage de sortie est chargé sur le contrôleur de niveau, qui est situé dans le bloc distant - le mélangeur. L'unité de mixage, conçue comme une télécommande séparée, est un diviseur de rhéostat composé de deux potentiomètres appariés (R10 et R24) et de résistances de découplage R11R23. Les potentiomètres agissent comme des contrôles de niveau de musique et de bruit. Des résistances de découplage sont nécessaires pour éliminer l'influence mutuelle des sorties des préamplificateurs BF. La résistance de ces résistances est choisie expérimentalement. L'amplificateur final élève le niveau du signal au niveau nécessaire pour une lecture normale au casque. Cet amplificateur doit avoir une faible distorsion harmonique, une impédance d'entrée élevée, un faible gain de tension et une correction supplémentaire de la réponse en fréquence dans la région des basses fréquences (environ 4 dB par octave). L'amplificateur final est monté sur six transistors (T4-T9) dont cinq sont de type p-n-p et le sixième (T9) est de type n-p-n (P10). Les premier et troisième étages, réalisés sur les transistors T4 et T6 selon un circuit d'émetteur commun, amplifient la tension du signal. Les deuxième et quatrième étages sur les transistors T5 et T7, (selon le circuit émetteur-suiveur) servent à faire correspondre les résistances de sortie des étages précédents avec les résistances d'entrée des suivants. L'étage de sortie est un amplificateur de puissance push-pull, monté selon un circuit collecteur commun sur des transistors de conductivité différente. Cela élimine le besoin d'un étage à inversion de phase. L'amplificateur est couvert par une rétroaction profonde (26 dB), ce qui réduit considérablement le coefficient de distorsion non linéaire. La tension de rétroaction dépend de la fréquence (rétroaction dépendante de la fréquence), ce qui entraîne une correction supplémentaire de la réponse en fréquence du canal de lecture dans la région des basses fréquences. De plus, l'impédance d'entrée de l'amplificateur final couverte par la rétroaction est augmentée. L'amplificateur n'est pas critique pour la charge. Le bloc d'alimentation de l'appareil contient un stabilisateur de tension sur les transistors T10T11. La tension de référence est retirée de la diode zener au silicium de type D811. Le redresseur est assemblé selon le circuit en pont sur quatre diodes au germanium D7A. L'ensemble de l'appareil est alimenté en courant alternatif via un transformateur de puissance. Le schéma cinématique du mécanisme du lecteur de bande est illustré à la fig. 3. L'utilisation d'une boucle sans fin d'une bande magnétique placée dans une cassette spéciale a permis de simplifier le mécanisme d'entraînement de la bande et d'utiliser un moteur de type EDG-1M de faible puissance.
La cassette de l'appareil est une boîte en plastique avec un rouleau de ruban de 230 m de long, qui est enroulé sur une base de disque, tournant librement sur l'axe de la cassette. Le diamètre de travail de l'arbre d'entraînement est de 5 mm. Grâce à l'utilisation d'une boucle de bande sans fin, il n'est pas nécessaire de rembobiner et l'appareil est toujours prêt à l'action. Le mécanisme d'entraînement de la bande est entraîné par un interrupteur à bascule qui met le moteur sous tension et appuie le rouleau d'entraînement contre l'arbre. Deux têtes stéréo sont situées directement sous le corps de la cassette. Pour un contact fiable de la bande magnétique avec les têtes, une pince en feutre spéciale est utilisée, qui est retirée au moment de la mise sous tension de l'appareil. Structurellement, l'ensemble de l'appareil est réalisé sous la forme d'une unité séparée (Fig. 4). Le poids de l'appareil est de 5 kg. Ses dimensions sont de 230X150X105 mm. Le capot supérieur est amovible.
Une cassette avec un dispositif pour installer et presser une bande magnétique sur l'arbre, deux têtes stéréo et un interrupteur à bascule marche/arrêt sont montés sur le panneau supérieur de l'appareil (Fig. 5). Les têtes stéréo sont recouvertes d'un capuchon de sécurité.
Sous le panneau se trouve une planche en alliage V-95 de 6 mm d'épaisseur. Un mécanisme d'entraînement de bande y est fixé, qui comprend un moteur électrique de type EDG-1M, un volant avec un arbre d'entraînement, des tiges de commande et de serrage (Fig. 6). Sur la même carte, toute la partie électronique est fixée, composée d'un amplificateur de lecture à quatre canaux, d'une alimentation, d'un transformateur de puissance et de blocs de connexion.
Les préamplificateurs de lecture sont réalisés sous la forme d'une unité séparée. Il est monté sur un châssis en acier en forme de boîte. Dimensions du châssis 160x80x40 mm. Les quatre amplificateurs sont assemblés sur des panneaux de textolite et séparés les uns des autres par des écrans (Fig. 5). Les amplificateurs finaux sont assemblés sur deux cartes textolites et sont situés de l'autre côté du montage des préamplificateurs. Le panneau de commande est réalisé sous la forme d'une unité séparée. Cette unité comprend deux potentiomètres doubles qui agissent comme des commandes de niveau et des blocs de sortie pour connecter les écouteurs du médecin et du patient. Auteurs : P. Weinboim, G. Mironenko ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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