电子脊椎植入物能够让截瘫病人重新活动双腿

   OFweek电子工程网讯 现实中的世界是电子技术的世界——模拟电路+数字电路。模拟电路中行走的是连续的信号,也就是说基于时间为参数的各种函数,而数字电路就干脆多了,就两种状态高电平或低电平(严格来说是三种,还有一种介于高低电平之间,状态未知)。学习电子技术,主要是通过教材+计算机仿真软件如multisim+动手实践,有了一定的理论基础之后,多看多分析原理图,教材推荐秦曾煌主编的电工学和电子学两本教材。
  领略美妙的电子技术:光控报警器电路图解
  上图是简单的光控报警电路,以此我们来分析一下,领略美妙的电子技术。首先我们看到电路中右光明电阻R和三极管VT1和VT2,以及蜂鸣器HA,那么我们大概可以猜一下其工作原理是因为R阻值的变化,R阻值两端电压变化导致三极管状态变化,从而影响蜂鸣器的工作状态。在multisim仿真软件中搭建如下电路图,这就是一个电阻分压电路,光敏电阻阻值越大,那么其两端电压也就越高。
  领略美妙的电子技术:光控报警器电路图解
  光控报警电路中关键元器件就是三极管,关于三极管的组成大家查找秦曾煌的教材。总的来说无论是NPN型还是PNP型三极管,有B基极、C集电极和E发射极三个引脚。就像一谈到二极管联想到单向导通性,一谈到三极管就要联想到“电流放大”,大家把三极管和现实生活中的水龙头类比(B为阀门,C为水箱,E为水管)就很容易明白了。以NPN三极管为例,当BE之间电压达到触发电压(0.7V)时相当于水龙头阀门打开,此时水箱中的水可以流向水管,具体的流量和阀门打开的程度有关,也就是三极管作用在放大区域;当阀门打开程度最大时,此时水箱中的水流向水管的流量是固定的,也就是三极管作用在导通区域;当然阀门关闭时没有水流量,也就是三极管作用在截止区域。
  领略美妙的电子技术:光控报警器电路图解
  回到最初的光控报警电路中,当光敏电阻阻值增大到某一值时,三极管VT1导通(注意这里的导通不同于三极管的工作特性中的“导通”术语,只是说明此时三极管向水龙头阀门一样打开了,有水流流过而已,下文中的VT2也是如此),此时VT1集电极电流流向发射极,也就是说此时三极管VT2基极有电流流过,同时产生压降;若三极管VT2导通,那么蜂鸣器就会发出声音了。通过multisim软件搭建的原理图如下,当我们调节R3(光敏电阻)阻值到40K时,三极管Q2的基极电压为0.75V,此时蜂鸣器发出嘀嘀的声音。 通常来说,脊椎神经受损后的状态是不可逆的,也就是我们常说的瘫痪或是高位截瘫。然而在传感器、植入物技术不断发展的情况下,越来越多科学家、医学家开始探索让瘫痪患者重新站起来、甚至走路的方法。
  近日,美国梅奥诊所发布了一份报告,描述了一种新型脊椎植入物技术,可以让截瘫病人重新活动双腿,可谓是一项重大的医学突破。
  该电子植入物需要植入到患者脊椎附近,通过电极适当刺激脊椎,经过一段时间的适应和复健治疗,使患者脊椎功能部分恢复,虽然目前临床实验并没有患者能够真正像普通人那样自由走动,但已经可以移动双腿、并使用拐杖行走。
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