24359

ELE2 476

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - مدارهاي مجتمع الكترونيك

فني و مهندسي

فروردين 1401

92 ص.

مهدي حبيبي

امپدانس الكتريكي , شمارنده تعداد پالس , كانال خواندن , ، مقايسه كننده تفاضلي , مالتي ‌‌پلكسر , الكترود

امروزه مدارهاي كم‌‌توان اندازه‌‌گيري امپدانس در حوزه طراحي حسگرها و دستگاه‌‌هاي تصويربرداري كاربرد فراواني دارند. يكي از كاربردهاي اساسي اين مدار در حوزه مقطع نگاري امپدانس الكتريكي است كه بر پايه مدارهاي كم‌‌توان اندازه‌‌گيري امپدانس عمل مي¬كند. در اين پژوهش با بررسي سيستم مقطع نگاري امپدانس الكتريكي و ساختارهاي مرتبط با آن، از روشي جديد براي طراحي مدار اندازه‌‌گيري امپدانس استفاده شده است كه در اين روش، از يك مدار مشترك براي اندازه‌‌گيري تغييرات مقاومت و خازن هر الكترود به كار گرفته مي‌‌شود. در اين ساختار هشت الكترود به صورت آرايه‌‌ با استفاده از يك مالتي¬پلكسر به مدار اندازه‌‌گيري متصل شده است. همچنين براي شمارش تعداد پالس ناشي از تغييرات مقاومت و خازن و ثبت تعداد پالس شمارش شده در يك حافظه، واحد ديجيتالي مناسبي طراحي شده است كه با يك پالس ساعت فعال خواهد شد و به صورت مشترك براي شمارش تعداد پالس خازن و مقاومت استفاده شده كه از اين لحاظ موجب كاهش توان مصرفي در كل مدار مي‌‌شود. در نهايت مدار طراحي شده، در شرايط كاري و در دماهاي مختلف، تحليل و بررسي شده كه نتايج حاصل از تحليل، نشان مي¬دهد كه اين مدار عملكرد مناسبي داشته و براي سجنش مقدار مقاومت و خازن هر الكترود، قابل استفاده است. ميزان توان مصرفي مدار 150µW محاسبه شد. سنجش مقدار مقاومت و خازن الكترود، آرايه¬اي بودن مدار و توان مصرفي كم، از مزيت‌‌هاي اصلي اين طرح محسوب مي¬شود

electrical impedance , pulse number counter , reading channel , differential comparator , multiplexer , electrode

Design of an array based low power electrical impedance measurment circuit for imaging applications

مهندسي برق

Today, low-power impedance measurement circuits are widely used in the field of designing sensors and imaging devices. One of the basic applications of this circuit is in the field of electrical impedance tomography, which is based on low-power impedance measurement circuits. In this research, by examining the electrical impedance cross section system and its related structures, a new method has been used to design the impedance measurement circuit. In this method, a common circuit is used to measure the resistance and capacitor changes of each electrode. In this structure, eight electrodes are connected to the measuring circuit in an array using a multiplexer. Also, to count the number of pulses caused by resistance and capacitor changes and record the number of counted pulses in a memory, a suitable digital unit has been designed that will be activated with a clock pulse and is used jointly to count the number of capacitor and resistance pulses that In this sense, it reduces the power consumption in the whole circuit. Finally, the designed circuit has been analyzed and checked in working conditions and at different temperatures, and the results of the analysis show that this circuit has a good performance and can be used to measure the resistance and capacitor of each electrode. The power consumption of the circuit was calculated to be 150µW. Measuring the value of electrode resistance and capacitor, circuit array and low power consumption are the main advantages of this design.

5