192392. lajstromszámú szabadalom • Átlagolási eljárás kiváltott válaszjelek méréséhez és kapcsolási berendezés az eljárás foganatosítására
1 2 192.392 kör tervezése. A megoldandó feladat olyan áramkör megalkotása, amely periodikus zavarjelek kiküszöbölésére átlagoló eljárást alkalmaz, valamint a'segítségével kialakított mérőberendezés nem zavarja és nem torzítja a vizsgálati alany kiváltott UQW válaszjeleinek Jelalakját, továbbá a periodikus U7j, zavarjeleket jelentékenyen kiszűri az átlagolt kiváltott UqT, válaszjelből, nevezetesen az átlagolás! művelet N lépésszámával arányosan, vagyis a csökkenés mértéke legalább N-szeres. Az ál tagolt U7c jelkészlet az átlagolás végén a következő kifejezéssettrható le: 1 U ZS = ■U. N (ji=l — 1 N N IN IN 2 uOW 2 uZp "ír? ' 2 USZW QW + -- UZp \ /ír? USZW N n=l 1 ^ -n=l :U, 0W> ahol n = 1,2,3,...N, ahol N értékel legalább néhány száz. A fentebb említett esetben, ha az átlagolás N = 256 lépésszámnak négyzetgyöke tizenhat, a belső UoTM zaj és a periodikus U7 zavarjel maximális amplitúdója 64 juV, a tizenhafszoros csökkentés az átlagolás során csupán az átlagolt Uc^ belső zajra vonatkozóan teljesül. Ennek eredményeként maximális átlagos amlitúdói nem haladják meg a 4 pV értéket. Ezzel szemben az átlagolt periodikus Ü^T zavarjelek csökkentésének mértéke legalább 256-szoros és ennek eredményeképpen az átlagolt jelkészleten belül ez az összetevő nem haladja meg a 0,25 jiV amplitúdót. Ideális esetben, ha a periodikus IU zavarjelek és az individuális kiváltott Unw válaszjelek nincsenek szinkronban, valamint az F lépésszám végtelenhez közelít; akkor a csökkenés mértéke is végtelenhez közelít és az átlagolt periodikus zavarjelnek mint összetevőnek az értéke nullához közelít. A fentebb vázolt cél eléréséhez a találmány szerint olyan átlagolás! eljárást fejlesztettünk ki, amelynek révén az átlagolás eredményeként az <5 jelkészletből a periodikus zavarjeleket nagyobb mértékben, vagyis az átlagolási művelet N lépésszámával arányosan kiszűrjük, nagyságukat legalább N-ed részére csökkentjük és így a kiváltott válaszjelet jobban mérhetővé tesszük. A találmány szerint állandó dezinkronizációt hozunk létre az 1/T frekvenciájú külső stimulusok és az 1/t frekvenciájú periodikus zavarjel között olymódon, hogy a külső stímulusok T periódusát a periodikus zavarjel t periódusának páratlan, K-szorosára választjuk a következő kifejezés szerint: T = = 1/2 t K, ahol K természetes, páratlan egész szám. Az 1/T frekvenciájú külső stímulusok és az 1/t frekvenciájú periodikus zavarjel közötti állandó deszinkronízáció azon a = 180° szögű fázistolás révén jön létre, amely egy úttal a periodikus zavarjel egy félperiódusával azonos értékű időeltolásnak felel meg, amellyel szabályozzuk a külső stímulusok két egymást követő periódusának kezdetét avagy az átlagolási művelet két egymást követő lépésének kezdetét a periodikus zaverjel fázisához viszonyítva. Ez a két kezdőfázis egymástól a fázistolás értékével különbözik. Az indítóimpulzusok T periódusa például hálózati eredetű 1 /t frekvenciájú periodikus zavarjel félperiódusának öszszegezéséből származik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben az összegezést a környezet félperiódusait érzékelő számláló áramkör végzi. A környezet általában táphálózatot tartalmaz, amelyhez a mérőberendezés kábellel csatlakozik. A példaként! periodikus zavarjelek szinuszos jellegűek és az érzékelő áramkör transzformátorába kerülnek. Az értékelő áramkörben a jel feszültségét lecsökkentö transzformátor van/ továbbá analóg szűrővel is el van látva, amely csökkenti a periodikus zavarjelre szuperponált és az érzékelő áramkörön át a többi áramkörre jutó, szórványos tranziens zavarjelek hatását. Az érzékelő áramkör csökkentés és szűrés után a periodikus zavarjelet egyenirányító kapcsolással félperiódusokat érzékelő áramkörre bocsátja amely a számláló áramkört látja el a szinuszos jel egymást követő félperiódusait jelző impulzusokkal. A szinuszos jel felel meg a vizsgálati alanyban a periodikus zavarjelekforrásként táphálózatot tartalmazó környezet által indukált zavarjelnek. A számláló áramkört a T periódust programozó áramkör előírt periódusértékre programozza. A T periódus értéke közel azonos a T7 periódus értékével, mivel a programozó áramkör olyan páratlan K számú páratlan számot határoz meg, amely a legjobban közelíti meg a K = T7 x 2/t értéket. A számláló áramkörbejuttatott és ott tárolt K számnak az az eredménye, hogy a számláló áramkör minden K számú félperiódus leszámlálása után impuzusokat továbbít az indító áram,körbe, amelyek frekvenciája 1/T = 2/Kt. A találmányi célkitűzés elérésének fentebb ismertetett módja a következő előnyökkel jár. Minden egymást követő, T időközönként megjelenő külső stimulus azt okozza, hogy az átlagolási művelet minden egyes lépése a periodikus zavarjel félperiódusának megfelelő időeltolással késik, ez pedig azt jelenti, hogy az U7r jelkészletben foglalt, fentebb említett periodikus zavarjelek is saját periódusidejük felével késnek 'minden egyes individuális kiváltott Uq», válaszjelhez viszonyítva, amely válaszjel úgyszintén az U^s jelkészletben van. A T periódus felének fentebb említett időeltolása állandó deszinkronizációt hoz létre a periodikus zavarjelek és a külső stímulusok között és egyúttal a periodikus zavarjelek és a kiváltott individuális Uq^ válaszjelek között, ezért az átlagolási művelet során a zavarjelek hatásosan lecsökkennek, mégpedig legalább az átlagolási művelet N lépésszámával arányosan. A találmány szerinti kiváltott válaszjelek méréséhez, kiértékeléséhez való átlagolási eljárás, valamint az eljárás foganatosítására és kiváltott válaszjeleket mérő berendezéshez való találmány szerinti áramkör nem támaszt szigorú feltételeket a külső stimulusok 1/T frekvenciájára nézve a számláló áramkörnek a kiváltott válaszjeleket mérő berendezésben való alkalmazása miatt. A mérőberendezés széles körben alkalmazható, különösen a külső stimulusok néhány másodpercnyi T periódusú tartományában, mivel a találmány szerinti eljárás a periodikus zavarjelek 1/t frekvenciájának toleranciája nem befolyásolja különösen hálózati eredetű zavarjelek esetében. A zavarjelek kiszűrése hatékonyabb abban az esetben, ha az átlagolási művelet N lépésszáma páros szám. A találmány szerinti átlagolási eljárás és kapcsolási elrendezés periodikus zavarjelek kiszűrésére való alkalmazásának különösen olyan elektrofiziológiai vizsgálatok végzésénél van jelentősége, amikor valamely 3
