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Si deve progettare un sistema di misura per il monitoraggio continuo delle deformazioni subite da una protesi di ginocchio durante l’uso. In particolare, si vogliono misurare le deformazioni dell’inserto in polietilene posto tra la componente femorale e la componente tibiale durante i movimenti del paziente. Il sensore miniaturizzato deve misurare la deformazione tramite strain-gauges, elaborare il segnale, digitalizzarlo e inviarlo via wireless ad una antenna esterna che registra i dati raccolti. Considerare il seguente circuito: 1. R1-R2-R3-R4 sono 4 strain-gauges caratterizzati da un fattore di gauge G=2.3 e una resistenza nominale R0=25 kΩ. I 4 strain-gauges hanno una disposizione circuitale a ponte intero di Wheastone, dove la loro disposizione fisica è tale che se R1 e R3 sono sottoposti ad accorciamento allora R2 e R4 si allungano. Considerando una deformazione massima 𝜖𝜖= 0.05, calcolare per quale tensione di alimentazione Vbatteria l’uscita differenziale (V + - V-) è pari a 0.38V. 2. a) Calcolare il valore della tensione di modo comune ai morsetti V+ e V - b) Calcolare l’SNR relativo in uscita dal ponte di Wheatstone nelle condizioni al punto 1). c) Quanto vale invece l’SNR a riposo (𝜖𝜖= 0)? 3. a) Calcolare la potenza generata dalla batteria in condizioni di riposo. b) Quale valore di corrente deve erogare? c) Come dipendono potenza e corrente dalla deformazione subita dagli strain-gauges? 4. Riferendosi al circuito riportato in figura : a) Indicare cosa differenzia il circuito da un INA. b) Calcolare la formula che esprime Va in funzione di V+, V -, R5, R6 e CMRR dell’amplificatore reale AMP1. c) Come cambia la formula se si considera AMP1 come ideale (CMRR = +∞)? 5. a) Dimensionare il CMRR di AMP1 per ottenere un SNR (dove il rumore è il modo comune) in…