Peak level recorder for use in electrophysiological experiments

Abstract

A circuit is described which uses a digital technique to store permanently the peak value of an action potential or other bioelectric event. An oscillator feeds pulses into a chain of binary dividers, the outputs of which are converted to analogue form and compared with the input signal, hence the output assumes the peak value of the event, provided that the slew rate of the signal does not exceed the maximum output slew rate of 1400 V s⁻¹, or the peak value may not be reached (depending on the waveform of the signal). The basic resolution is better than 2%, and can be increased by suppressing signals below a preset threshold. The design is low cost, as conventional t.t.l. circuitry is used.

Sommaire

Cet exposé concerne un circuit qui utilise une technique numérique pour la mémorisation permanente de la valeur de crête d'un potentiel d'action ou d'un autre évènement bio-électrique. Un oscillateur envoie des impulsions dans une chaîne de diviseurs binaires dont les sorties sont converties en forme analogue et comparées avec le signal d'entrée ainsi la sortie prend la valeur de crête de l'évènement, à condition que le taux de rotation du signal ne dépasse pas le taux de rotation maximum de la sortie de 1400 V sec.⁻¹, sinon il est possible que la valeur de crête ne soit pas atteinte (suivant la forme d'onde du signal). La résolution de base est supérieure à 2%, et on peut l'augmenter en supprimant des signaux en-dessous d'un seuil pré-affiché. Le coût de l'étude est faible, car elle met en oeuvre des circuits TTL classiques.

Zusammenfassung

Es wird eine Schaltung beschrieben, bei der eine Digitaltechnik zum ständigen Speichern des Spitzenwertes von Tätigkeitsspannung oder anderer bioelektrischer Vorgänge benutzt wird. Die Impulse werden über einen Oszillator an eine Binärteilerkette weitergegeben, deren Ausgaben in Analogwerte umgewandelt und mit dem Eingangssignal verglichen werden, so daß die Ausgabe den Spitzenwert des Vorganges annimmt, vorausgesetzt, daß die Schwenkgeschwindigkeit des Signals die maximale Ausgangsschwenkgeschwindigkeit von 1400 V sec.⁻¹ nicht übersteigt oder daß der Spitzenwert nicht erreicht werden kann (je nach Wellenform des Signals). Die grundsätzliche Auflösung liegt über 2% und läßt sich steigern, indem die Signale unter einen zuvor eingestellten Schwellenwert unterdrückt werden. Die Konstruktion ist preiswert, da konventionelle TTL-Schaltungen verwendet werden.