O amplificador proposto foi projetado para um dos sensores de freqüência cardíaca mais clássicos - ópticos. Os mesmos “prendedores de roupa” no lóbulo da orelha ou no dedo, como em alguns simuladores. Só aqui o prendedor de roupa não está entre aspas, mas o real. De madeira. Foram feitos orifícios de 3 mm, nos quais foram colocados o diodo IR SFH487 e o fototransistor SFH309FA da Siemens. Em vez disso, quase todos os diodos IR e fototransistores são adequados, apenas os orifícios terão que ser perfurados em outros diâmetros. Para usar o sensor, ele era confortável, almofadas macias com orifícios são coladas nas superfícies do prendedor de roupa adjacente ao lóbulo da orelha ou dedo. Se a luz pulsante do LED ou lâmpadas fluorescentes interferir, o fototransistor deve ser fechado com um filtro que permita apenas a transmissão por infravermelho.
O circuito do amplificador é mostrado abaixo:
O fototransistor é carregado em um resistor, cujo componente variável é alimentado através do capacitor eletrolítico até o primeiro amplificador operacional. O sinal de sua saída através do controlador em um resistor variável e o segundo capacitor eletrolítico é alimentado na entrada do segundo op-amp e, a partir de sua saída, no osciloscópio, na entrada analógica do microcontrolador ou no comparador ao qual o contador está conectado. Cada opamp fornece um ganho de cerca de 100; eles podem ser de outros tipos adequados.
Como a fonte de alimentação é unipolar, o fio comum de sinal de ambos os amplificadores operacionais teve que ser "elevado" acima do fio comum de todo o dispositivo com o estabilizador paramétrico mais simples de um resistor e dois diodos. A queda total de tensão nos diodos é de cerca de 1 V. A fonte bipolar improvisada acabou sendo assimétrica, mas para um amplificador operacional é ainda melhor do que um unipolar.
Se você deseja realizar um experimento conectando o amplificador a um osciloscópio de armazenamento, configure-o para que ele faça 500 registros com um intervalo entre eles de 20 ms. Aguarde cerca de 10 segundos para definir o modo térmico dos circuitos e defina o resistor variável localizado entre o primeiro e o segundo amplificadores operacionais para que a amplitude do pulso seja de cerca de 2 V. Ajuste a sensibilidade do osciloscópio para que os pulsos se ajustem verticalmente na tela e inicie a gravação. Enquanto o osciloscópio estiver gravando, não mova sua orelha ou dedo.
Se o osciloscópio tiver uma indicação sonora (como no Picolog, que o autor usou), você poderá configurá-lo para que o sinal soe a uma amplitude superior a 1 V. Então você ouvirá seu pulso.
Após a gravação, para calcular a freqüência cardíaca, subtraia o tempo absoluto de um dos pulsos do tempo absoluto do anterior, por exemplo, 2190-1052 = 1138 ms ou 1,138 s. Divida 60 / 1.138, você recebe 52,7 batimentos por minuto.
Ao usar um osciloscópio de software improvisado usando a entrada de áudio de um smartphone ou computador, você precisará de um gerador de som modulado por pulsos em amplitude.