INGENIERO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES

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Proyecto Diseño de Circuitos Analógicos
Electrocardiógrafo ECG
Presentado por:
Erwin Leonardo Higuera, Leonardo Guerrero Ayala, Freddy Alexander Bermúdez y Jorge Alberto Rodríguez.
I. Introducción
En elmundo de la medicina moderna se observa la
necesidad de la sociedad por buscar un bienestar en
todo sentido, tanto en salud física como mental. El
control de los signos vitales humanos es una de las
razones principales por las cuales ha intervenido la
ingeniería en la medicina y en este caso la ingeniería
electrónica. Las mediciones de las diferentes respuestas
del corazón se realizan por mediode un equipo llamado
electrocardiógrafo el cual toma las señales eléctricas de
los diferentes vectores del corazón humano y las
traduce en imágenes o señales eléctricas potenciadas,
la medición de la señal cardiaca es difícil debido a las
componentes de DC, offset y diversas señales de ruido.
Siendo necesario desarrollar herramientas que
acondicionen la señal, para esto son utilizados losfiltros
los cuales se encargan de eliminar determinadas
frecuencias que afectan la respectiva lectura del ECG,
en el siguiente informe se presenta el diseño de un
electrocardiógrafo utilizando un amplificador de
instrumentación y los filtros necesarios para brindar un
óptimo funcionamiento en el diseño del ECG.

II. Procedimiento
1. Marco teórico:
1.1. Señal Cardiaca:
Una forma de ondade señal cardiaca típica es la
mostrada en la figura 1. Los voltajes producidos
representan las presiones ejercidas por los músculos del
corazón en un ciclo de bombeo. La primera deflexión
ascendente, P, es debido a la contracción de los atrios y
se conoce como el complejo atrial. Las otras
desviaciones, Q, R, S y T, son debidas a la acción de
los ventrículos y se conoce como los complejosventriculares.

Figura 1
La señal electro cardiográfica (ECG) tiene como
parámetros relevantes:
•

Rango en amplitud entre 500uV a 5mV,
combinada con una componente DC de
±300mV.

•

Frecuencia con componentes relevantes entre
0.5 Hz y 50 Hz para monitoreo.

•

Frecuencia con componentes relevantes entre
0.05 Hz y 100 Hz para diagnóstico.

Como la señal captada por elelectrodo tiene un rango
de amplitud bajo es necesario amplificar la señal en un
factor, por lo menos 1000, para que así pueda usarse en
la detección del ritmo cardíaco. Sin embargo realizar
una amplificación limpia y de alta ganancia no es tarea
fácil, ya que en la señal de ECG existen interferencias y
ruidos de todo tipo las que también son amplificadas.
Por ejemplo la actividad muscular generapotenciales
que no aportan nada a la señal o la red eléctrica e
induce sobre el cuerpo corrientes que enmascaran la
verdadera actividad cardiaca.

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2. Amplificador de instrumentación:
Es uncircuito que posee simultáneamente: una alta
impedancia de entrada; alto rechazo en modo común;
ganancia estable que se pueda variar con una sola
resistencia conservando el ancho de banda; tensión y
corrientes de offset bajas e impedancia de salida de
baja magnitud. Este amplificador permite medir
pequeños voltajes diferenciales superpuestos sobre un
voltaje de modo común, más grande que eldiferencial.
La operación que realiza este amplificador es la resta de
sus entradas multiplicada por un factor, donde la
resistencia Rg permite controlar la ganancia.

2 * R1
)
Rg
El amplificador de instrumentación permite rechazar las
señales de modo común y amplificar las de modo
diferencial. El circuito que se usa para implementar un
amplificador de instrumentación se muestra en la...