BME 305 EEG: 4 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

একটি ইলেক্ট্রোয়েন্সফ্যালোগ্রাম (ইইজি) একটি যন্ত্র যা একটি বিষয়ের বৈদ্যুতিক মস্তিষ্কের কার্যকলাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এই পরীক্ষাগুলি মস্তিষ্কের বিভিন্ন রোগ নির্ণয়ে খুব উপকারী হতে পারে। একটি ইইজি তৈরি করার চেষ্টা করার সময়, বিভিন্ন প্যারামিটার রয়েছে যা একটি ওয়ার্কিং সার্কিট তৈরির আগে মনে রাখা প্রয়োজন। মাথার ত্বক থেকে মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ পড়ার চেষ্টা করার বিষয়ে একটি জিনিস হ'ল খুব ছোট ভোল্টেজ রয়েছে যা আসলে পড়া যায়। একটি প্রাপ্তবয়স্ক ব্রেইনওয়েভের জন্য একটি স্বাভাবিক পরিসীমা প্রায় 10 ইউভি থেকে 100 ইউভি পর্যন্ত। এই ধরনের একটি ছোট ইনপুট ভোল্টেজের কারণে, সার্কিটের মোট আউটপুটে একটি বড় পরিবর্ধন হতে হবে, বিশেষ করে ইনপুটের 10, 000 গুণের বেশি। আরেকটি বিষয় যা একটি ইইজি তৈরি করার সময় মনে রাখা প্রয়োজন তা হল যে সাধারণ তরঙ্গ যা আমাদের আউটপুট 1 Hz থেকে 60 Hz পর্যন্ত। এটি জানার জন্য, বিভিন্ন ফিল্টার থাকতে হবে যা ব্যান্ডউইথের বাইরে কোন অবাঞ্ছিত ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করবে।

সরবরাহ

-LM741 অপারেশনাল পরিবর্ধক (4)

-8.2 kOhm প্রতিরোধক (3)

-820 ওহম প্রতিরোধক (3)

-100 ওহম প্রতিরোধক (3)

-15 kOhm প্রতিরোধক (3)

-27 kOhm প্রতিরোধক (4)

-0.1 uF ক্যাপাসিটর (3)

-100 ইউএফ ক্যাপাসিটর (1)

-ব্রেডবোর্ড (1)

-আরডুইনো মাইক্রোকন্ট্রোলার (1)

-9 ভি ব্যাটারি (2)

ধাপ 1: যন্ত্র পরিবর্ধক

একটি ইইজি তৈরির প্রথম ধাপ হল আপনার নিজের যন্ত্র তৈরি করা এই INA এর অনুপ্রেরণা এলটি 1101 থেকে এসেছে যা একটি সাধারণ ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার যা সিগন্যাল পার্থক্য করতে ব্যবহৃত হয়। আপনার LM741 অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের 2 টি ব্যবহার করে, আপনি উপরের সার্কিট ডায়াগ্রামে দেওয়া বিভিন্ন অনুপাত ব্যবহার করে INA তৈরি করতে পারেন। আপনি এই অনুপাতগুলির একটি বৈচিত্র্য ব্যবহার করতে পারেন, এবং অনুপাত একই হলে এখনও একই আউটপুট পেতে পারেন। এই সার্কিটের জন্য, আমরা আপনাকে R এর জন্য 100 ohm রোধ, 9R এর জন্য 820 ohm রোধ এবং 90R এর জন্য 8.2 kOhm রোধক ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি। আপনার 9V ব্যাটারি ব্যবহার করে আপনি অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলিকে শক্তি দিতে সক্ষম হবেন। V+ পিনকে পাওয়ার জন্য একটি 9V ব্যাটারি সেট করে, এবং অন্যটি 9V ব্যাটারি যাতে এটি V- পিন -9V ইনপুট করে। এই ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার আপনাকে 100 এর লাভ দিতে হবে।

ধাপ 2: ফিল্টারিং

জৈবিক সংকেত রেকর্ড করার সময়, আপনার আগ্রহের পরিসীমা এবং শব্দটির সম্ভাব্য উত্সগুলি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ। ফিল্টার এটি সমাধান করতে সাহায্য করতে পারে। এই সার্কিট ডিজাইনের জন্য, একটি ব্যান্ড পাস ফিল্টার অনুসরণ করে একটি সক্রিয় নচ ফিল্টার এটি অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়। এই পর্যায়ের প্রথম অংশ একটি উচ্চ পাস ফিল্টার এবং তারপর একটি নিম্ন পাস ফিল্টার গঠিত। এই ফিল্টারের মান 0.1Hz থেকে 55Hz পর্যন্ত একটি ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের জন্য, যার মধ্যে ইইজি সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের আগ্রহ রয়েছে। এটি ইচ্ছা সীমার বাইরে থেকে আসা সংকেতগুলিকে ফিল্টার করার কাজ করে। নোট ফিল্টারের আউটপুট ভোল্টেজ কম প্রতিবন্ধকতা আছে তা নিশ্চিত করার জন্য নচ ফিল্টারের আগে ব্যান্ড পাস করার পরে একটি ভোল্টেজ ফলোয়ার বসে। তার ফ্রিকোয়েন্সি এ বড় গোলমাল বিকৃতির কারণে সংকেত কমপক্ষে -20dB হ্রাস সহ 60Hz এ নয়েজ ফিল্টার করার জন্য নচ ফিল্টারটি সেট করা হয়েছে। অবশেষে আরেকটি ভোল্টেজ ফলোয়ার এই পর্যায়টি সম্পন্ন করতে।

ধাপ 3: নন-ইনভার্টিং অপারেশনাল পরিবর্ধক

এই সার্কিটের চূড়ান্ত পর্যায়টি একটি নন-ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ার দিয়ে গঠিত যা ফিল্টার করা সিগন্যালকে 1-2V পরিসরে বাড়িয়ে প্রায় 99 লাভ করে। সম্ভাব্য পরিবেষ্টিত শব্দের তুলনায় একটি আউটপুট তরঙ্গাকৃতি প্রদর্শন করা এবং বোঝা সহজ। এটিও লক্ষ করা উচিত যে নন-ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ার থেকে ডিসি অফসেট হওয়া স্বাভাবিক এবং চূড়ান্ত আউটপুট বিশ্লেষণ এবং প্রদর্শন করার সময় বিবেচনা করা উচিত।

ধাপ 4: ডিজিটাল রূপান্তর থেকে এনালগ

পুরো সার্কিটটি শেষ হয়ে গেলে, সার্কিট জুড়ে আমরা যে এনালগ সিগন্যালটি প্রসারিত করেছি তা ডিজিটালাইজ করা দরকার। সৌভাগ্যক্রমে, যদি আপনি একটি arduino মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করেন, ইতিমধ্যে একটি এনালগ টু ডিজিটাল কনভার্টার (ADC) আছে। আপনার সার্কিটটি আরডুইনোতে নির্মিত ছয়টি এনালগ পিনের মধ্যে আউটপুট করতে সক্ষম হওয়ায় আপনি মাইক্রোকন্ট্রোলারে একটি অসিলোস্কোপ কোড করতে সক্ষম। উপরে দেখানো কোডে, আমরা A0 এনালগ পিন ব্যবহার করে এনালগ তরঙ্গাকৃতি পড়ি এবং এটিকে ডিজিটাল আউটপুটে রূপান্তর করি। এছাড়াও, জিনিসগুলি পড়তে সহজ করার জন্য, আপনাকে 0 - 1023 এর পরিসীমা থেকে 0V থেকে 5V এর পরিসরে ভোল্টেজ রূপান্তর করতে হবে।