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Diseño y cálculo de un amplificador de audio clase D autooscilante de 20 W de potencia
No full textEn el presente trabajo se aborda el diseño y cálculo de un amplificador de audio clase D autooscilante analógico de 20 W. Para la realización del mismo se llevó a cabo en primer lugar una búsqueda bibliográfica de las tecnologías de amplificadores de audio existentes en la actualidad. El propósito de esta búsqueda es evaluar qué tipología de amplificador se comporta de forma más eficiente y estudiar qué sistemas amplificadores introducen mayor distorsión en la señal de audio. Una vez se eligió el tipo de amplificador más adecuado para nuestro proyecto (clase D analógico) se realizó una segunda búsqueda bibliográfica con el objetivo de estudiar posibles tipologías de sistemas moduladores PWM (Pulse Width Modulation): autooscilantes por histéresis, retraso temporal o retraso de fase y con portadora de frecuencia fija.
A partir del estudio de los moduladores se decidió realizar un amplificador de tipo autooscilante y se procedió al diseño de la topología del sistema amplificador. En primer lugar se revisó la normativa necesaria para el proyecto del amplificador y se definieron los requisitos de diseño como son la potencia nominal, 20 W, y la carga del amplificador, 4 Ohm, por otra parte se seleccionó el altavoz de 4 Ohm FRS 10 WP. A partir de la definición de las especificaciones del amplificador se dimensionó la tensión de alimentación del puente en H necesaria para otorgar la potencia máxima de 20 W. Conociendo la inductancia y resistencia de la bobina de voz y los parámetros RLC del modelo electromecánico del altavoz se procedió al cálculo de la red Zobel necesaria para ecualizar la carga vista por el amplificador en toda la banda de audio, finalmente se fijó la frecuencia de oscilación del sistema en 700 kHz. Con la carga de 4 Ohm (resistiva) se proyectó el filtro LC de salida de cuarto orden Butterworth con frecuencia de corte de 80 kHz. La selección del orden del filtro y de la frecuencia de corte del mismo se obtuvo calculando en Matlab la THD mediante la FFT (Fast Fourier Transform) de la señal filtrada. La entrada al filtro es una señal PWM generada por comparación de una onda triangular de 500 kHz y la señal de audio de 20 kHz.
Con los requisitos de diseño definidos, la red Zobel y el filtro de salida calculados, se procedió a la selección del modulador PWM autooscilante más adecuado para nuestro equipo. Para la elección del sistema modulador nos basamos en la realización de simulaciones con el programa Matlab en las que en primer lugar se evaluó la linealidad de cada modulador PWM para señal de entrada continua calculando la correlación entre la fundamental de la señal de salida PWM y el índice de modulación; por otro lado se midió la variación de la frecuencia de trabajo con el índice de modulación para entrada moduladora continua. En segundo lugar se midió la THD (Total Harmonic Distortion) de la señal PWM de salida para entrada alterna de 2 kHz. Obtenidos estos resultados, se eligió como mejor modulador el basado en retraso temporal con retardo acotado entre 5 y 20 grados para una frecuencia de oscilación de 700 kHz.
A continuación se procedió al diseño de la etapa de potencia de salida eligiendo la topología para la misma, puente en H, de este modo se pudieron seleccionar los interruptores. Para elaborar una lista previa de dichos interruptores se atendió a criterios de tensión y corriente máximas admisibles. Con la lista de dispositivos confeccionada se llevó a cabo una estimación de pérdidas en los interruptores; para seleccionar los definitivos se utilizó el método de los factores ponderados valorando con diferentes pesos cuatro parámetros: la resistencia en conducción de los mismos, la carga de puerta, el tiempo de encendido y apagado de dichos interruptores para las condiciones de la hoja de datos y las pérdidas totales de cada uno.
Con la etapa de salida proyectada se realizó el diseño y cálculo del driver así como la elección de sus componentes. Para ello evaluamos diferentes arquitecturas de drivers basados en sistemas Totem-Pole con transistores BJT (Bipolar Junction Transistor) realizando una estimación de las pérdidas en los mismos y de la rapidez de carga y descarga de las capacidades de puerta de los MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) de la etapa de salida. El cálculo se llevó a cabo en Excel utilizando el modelo de Ebers-Moll para los transistores BJT del driver. Finalmente se realizó una simulación en Multisim para el sistema driver predimensionado conectado al MOSFET elegido para la etapa de potencia con carga de 4 Ohm. De esta forma se pudo comprobar el efecto de diferentes valores de resistencias en el driver sobre la eficiencia del sistema y la rapidez de carga.
Posteriormente se procedió al diseño del comparador con componentes discretos para lo cual se analizó el modelo de pequeña señal del mismo; así se evaluó la ganancia diferencial, la ganancia en modo común y la relación de rechazo en modo común para los transistores elegidos en función de las tensiones Early de dichos transistores y de la intensidad de polarización. Después se seleccionó la tensión de alimentación del comparador y la arquitectura del mismo (transistores NPN o PNP) para un modo común de 6.5 V y un modo diferencial de amplitud 0.2 V. Para finalizar esta etapa del diseño se realizaron simulaciones en Multisim y se midieron los tiempos muertos generados por el comparador y los tiempos de cambio de estado del mismo para diversas intensidades de polarización concluyendo con el diseño de la fuente de corriente de polarización.
Con el bloque formado por comparador, driver y etapa de salida se simuló el conjunto en Multisim evaluando el comportamiento del comparador cargado. En este punto se diseñaron los cambiadores de nivel para lograr conmutar los MOSFET del lado alto y se estudió el efecto de la resistencia de conexión de base Rb’ y de la resistencia de colector de los mismos en los tiempos muertos conseguidos en la señal cuadrada de salida, PWM; asimismo se midieron la rapidez y el consumo del sistema (sin realimentación) para entrada al comparador de 200 mV (700 kHz) diferencial con modo común de 6.5 V.
Posteriormente se cuantificó en Multisim el retraso temporal generado por la electrónica activa de comparador, driver y etapa de potencia. El dato de retardo de tiempo medido nos permitió diseñar y calcular la red de realimentación necesaria para lograr la oscilación a una frecuencia aproximada de 700 kHz. Para el cálculo de la red de realimentación se realizó un modelo de pequeña señal del amplificador autooscilante diseñado con el que pudimos obtener los valores de resistencias y condensadores de realimentación necesarios para conseguir la frecuencia de oscilación aproximada de 700 kHz, la ganancia del bucle en baja frecuencia prefijada por diseño, la ganancia del sistema en cadena abierta y la ganancia en cadena cerrada. Para el diseño final de la red de realimentación se valoraron diferentes escenarios para las ganancias de bucle en baja frecuencia, la ganancia del sistema en cadena cerrada y la ganancia del sistema en cadena abierta observando en Matlab la variación de frecuencia con el índice de modulación y el comportamiento en cada escenario al inyectar distorsión en la banda de audio.
A continuación se diseñó el sistema bootstrap, se seleccionó la etapa preamplificadora y se calcularon los subsistemas del amplificador como son referencias de tensión y condensadores de desacoplo de la alimentación de potencia. Para el diseño del bootstrap se realizó una evaluación mediante simulación en Multisim de diversos casos en los que se contemplaron valores de capacidad de bootstrap, resistencia de bootstrap, resistencias de driver y de conexión driver-comparador para estudiar qué combinaciones permiten una mayor eficiencia del sistema y una menor THD de la señal de audio de salida. A continuación se eligieron los componentes reales en el catálogo de Mouser y se procedió al diseño de la PCB (Printed Circuit Board) con el programa Kicad encargando la construcción de la misma a la empresa PCBWay.
Finalmente se simuló en Multisim el sistema en conjunto evaluando la frecuencia de oscilación, el rendimiento y el buen funcionamiento del equipo amplificador con los componentes reales elegidos en Mouser Electronics Inc
Evaluación de la actividad investigadora en Microbiología: el papel de la Revista Española de Quimioterapia
No full textDepto. de MedicinaDepto. de Salud Pública y Materno - InfantilFac. de MedicinaTRUEpu
Comparative Clinical Outcomes of Patients with Diabetic Foot Infection Caused by Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus (MRSA) or Methicillin-Sensitive Staphylococcus Aureus (MSSA)
No full textFew studies have addressed the interaction of specific pathogens with clinical outcomes in patients with diabetic foot infection (DFI). Our study aim was to compare the clinical outcomes among patients with DFI caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) with cases caused by methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA). We gathered the data of 75 consecutive patients admitted at specialized outpatients diabetic with mild or moderate DFI in which S. aureus was isolated from bone or soft tissue specimens in pure or as a part of the polymicrobial culture. Patients were divided into two groups: those with MRSA infection and those with MSSA infection. Patients with MRSA diabetic foot infections were significantly associated with male gender (86% vs. 64%, P = .029), higher SINBAD Classification Score (3.6 ± 0.99 points vs. 2.8 ± 1.06 points, P = .001), longer mean wound evolution [17.8 (3;29.5) weeks versus 9.1 (1;12) weeks, P = .008], bone involvement [18 (50%) versus 9 (23.1%), P = .015] and longer mean healing time [18.2(8;28) weeks versus 9.1 (1;12) weeks, P = .008]. In addition, male gender (OR 8.81, 95% CI 2.00-38.84) and SINBAD Classification Score (OR 2.70, 1.46-5.00) were identified as independent risk factors for MRSA DFI. Significant differences in the number of surgical procedures to resolve infection [15 (41.7%) versus 13 (33.3%), P = .456] or in the mean healing time after surgical treatment [10.5 weeks (6.7;16.5) versus 6.1 weeks (3;8.7), P = .068] were not observed among groups, suggesting that when treatment is based on early and surgical debridement, MRSA infections are not associated with worse prognosis. In conclusion MRSA DFI has importance in clinical outcomes such as time to healing. We propose that recent lines of research regarding the genetic virulence of strains of S. aureus could provide new insights into our results.Depto. de MedicinaDepto. de EnfermeríaFac. de MedicinaFac. de Enfermería, Fisioterapia y PodologíaTRUEpu
Efecto en la disminución de carga bacteriana en la antisepsia quirúrgica de manos tras el lavado con triclosán al 0,5% en comparación con el propan-1-ol utilizado como desinfectante de referencia
No full textTesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Medicina, leída el 27-01-2022Las manos de los trabajadores de la salud son el vehículo más común para la transmisión de patógenos asociados a la asistencia sanitaria. La higiene de manos es la principal medida para prevenir la propagación de la resistencia a los antimicrobianos y para la reducción de estas infecciones. Sin embargo, el cumplimiento de los trabajadores sanitarios con las prácticas óptimas de higiene de manos sigue siendo insuficiente en la mayoría de los entornos. Uno de los objetivos de la seguridad del paciente es minimizar la transmisión de infecciones relacionadas con a la atención sanitaria, y de esta manera aumentar la seguridad de la atención al paciente a largo plazo. La evidencia científica estableció el uso estándar de la asepsia y antisepsia quirúrgica para determinar la seguridad de la práctica quirúrgica. Las infecciones del sitio quirúrgico (ISQ) contribuyen de manera importante a la morbilidad y la mortalidad en la atención posquirúrgica. La prevención de la infección quirúrgica se basa en la optimización de los factores de paciente y el uso de una variedad de medidas farmacológicas y no farmacológicas. La antisepsia de las manos sigue siendo la piedra angular de la asepsia quirúrgica para eliminar los microorganismos transitorios de la piel y reducir la microbiota residente. Actualmente, la antisepsia preoperatoria está soportada por el uso de cinco principios activos, alcohol, clorhexidina, yodo/yodóforos, paraclorometaxilenol y triclosán, pero no está claro qué producto o combinación antiséptica es más efectiva para prevenir la transmisión de las bacterias patógenas...The hands of healthcare workers are often related to pathogens transmission in healthcare settings. Hand hygiene is a simple and effective measure to reduce nosocomial infections and to prevent the spread of antimicrobial resistance, but the adherence of healthcare workers to these preventive practices, remains insufficient. Long term safety of patient care increases by minimizing the transmission of health care-related infections. Scientific evidence establishment the standard use of surgical asepsis and antisepsis to guarantee the safety of surgical practice.Surgical site infections (SSIs) significantly contribute to morbidity and mortality in postoperative care. Prevention of surgical infection relies on optimization of patient factors and the use of a variety of pharmacological and non-pharmacological measures. Hand antisepsis continues to be a cornerstone of aseptic technique in surgery to eliminate transient microorganisms and reduce resident flora of the skin. Currently, there are mainly five products marketed to perform preoperative antisepsis that contain alcohol, chlorhexidine, iodine / iodophors, parachloromethaxylenol and Triclosán. However, it is not clear which antiseptic hand washing product is most effective in preventing the transmission of pathogenic bacteria...Fac. de MedicinaTRUEunpu
Complicaciones infecciosas en cirugía digital
No full textLos autores exponen las complicaciones infecciosas que con más frecuencia se instauran tras la realización de técnicas quirúrgicas en el pie así como el tratamiento antimicrobiano de elección.Depto. de MedicinaDepto. de EnfermeríaFac. de MedicinaFac. de Enfermería, Fisioterapia y PodologíaTRUEpu
"Streptococcus pneumoniae" resistente a Ciprofloxacino : actividad de nuevas quinolonas
No full textTesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Microbiología III, leída el 22-01-2002La prevalencia de neumococos resistentes acciprofloxacino (CMI,4 mg/L) está mostrando signos de un incremento mundial. En España en dos estudios multicentricos la prevalencia de aislados resistentes a ciprofloxacino fue de 5,3%y 7,1%, en los periodos de 1996-1997 y 1998-1999, respectivamente. Aunque hay muchos estudios dirigidos al conocimiento de los mecanismos de resistencia a la fluorquinolonas en el neumococo, los mecanismos de aparición y diseminación de los aislados resistentes no son todavía bien conocidos. Para ello se estudiaron cepas de Streptococcus penumoniae resistentes a ciprofloxacino donde se estudio su actividad frente nuevas quinolonas como son gemifloxacino y trovafloxacino. Ademas, se realizaron estudios farmacodinámicos con estas quinolonas que incluyeron la actividad bactericida sérica ex vivo, los titulos bactericidas sericos tras la administración de dosis orales de las citadas quinolonas en voluntarios sanos, el efecto postantibiótico in vitro y por último se caracterizó molecularmente mediante electroforesis de campo pulsado aislados de S.pneumoniae resistente a ciprofloxacino así como el mecanismo de expulsión mediante la hibridación con la sonda pmrA(gen responsables de la bomba de expulsión). Una vez evaluados los resultado podemos concluir que: -Gemifloxacino puede ser una alternativa a las terapias clásicas en el tratamiento de cepas multirresistentes de S.pneumoniae, incluso con alta resistencia a ciprofloxacino. -Las diferencias encontradas entre el HPLC y el bioensayo en los niveles alcanzados parecen deberse a variaciones metodológicas. -Tanto gemifloxacino como trovafloxacino mostraron buenos índices de predicción de eficacia clínica en infecciones causas por S.pneumoniae. -El área bajo la curva de los títulos bactericidas(AUBC) parece ser un índice más sensible de los efectos farmacodinamicos que el área bajo la curva (AUC)- -La adición de células polimorfonucleares no incrementó la tasa de muerte de ninguna de las dos quinolonas. -La aparición de neumococos resistentes acciproflocacino parece deberse a mutaciones independientes en la población que han sido seleccionadas por los fármacos, presumiblemente durante el tratamiento con estos antimicrobianos. -La asociación de la resistencia a ciprofloxacino con clones epidémicos internacionales podría garantizar la rápida diseminación geográfica de la resistencia a fluorquinolonas a través de la comunidad. -La ampliación en el número de copias en el cromosoma del gen pmrA no parece contribuir a aumentar la resistencia a ciprofloxacinoDepto. de Genética, Fisiología y MicrobiologíaFac. de Ciencias BiológicasTRUEpu
Adaptación de la enseñanza de la microbiología en el grado de podología incluyendo docencia práctica
No full textCon la adaptación al EEES (Espacio Europeo de Educación Superior), se ha comenzado a impartir Microbiología dentro de la materia de Biopatología, introduciendo como actividad docente los créditos prácticos de Microbiología para conseguir mejorar las competencias que deberán adquirir los estudiantes como parte de su formación integral. Se compararon los resultados de la evaluación de 34 alumnos del curso 2011-2012, analizando los resultados entre la pregunta de integración teórico-práctica (TP)y la que únicamente se había explicado en la clase teórica (T).Se encontraron diferencias significativas (p<0,001) entre la nota media que presentaron los alumnos que habían superado la asignatura y los que no la habían superado para la prueba T, mientras que estas medias no fueron estadísticamente significativas para la prueba TP .Podemos concluir que el aprendizaje evaluado en la pregunta TP ha sido satisfactorio en los dos grupos, incluso los alumnos que no han superado la asignatura han logrado alcanzar buenos resultados en esta prueba.Depto. de MedicinaFac. de MedicinaTRUEpu
Total nail ablation for onychodystrophy with optimized gauze–phenol application
No full textBackground Nail disorders are frequent among the geriatric population and unfortunately, repeat avulsionprocedures often result in complications.Objective To utilize a phenol-based total matricectomy technique for permanent nail ablation and evaluate itseffectiveness.Methods We performed total nail ablation on 34 toenails of the hallux (30 patients) with a gauze–phenolapplication technique and evaluated the degree of pain reported by the patient 12 months postoperatively comparedwith the preoperative stage. Furthermore, we evaluated the patients’ satisfaction with the final cosmetic appearanceas well as their satisfaction with the overall procedure.Results All patients reported ‘too much’ or ‘severe’ pain prior to surgery and 94.11% reported ‘no pain’ 12 monthspost-surgery. A vast majority of the patients (82.35%) felt pleased with the cosmetic results and all patients reportedthat they were ‘very satisfied’ or ‘strongly satisfied’ with the procedure when interviewed at their 12 month follow-upexamination.Limitations There were a limited number of participants in this study across an extensive timeframe.Conclusion Phenol-based total nail ablation with specific gauze application is safe, inexpensive and has a highrate of patient satisfaction.Depto. de EnfermeríaDepto. de MedicinaFac. de Enfermería, Fisioterapia y PodologíaFac. de MedicinaTRUEpu
Efficacy of intraoperative antiseptic scrub after nail removal surgery
No full textDepto. de EnfermeríaDepto. de MedicinaFac. de Enfermería, Fisioterapia y PodologíaFac. de MedicinaTRUEpu
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