GERBANG Silabus Biomedis

Kode Mata Pelajaran: BM

Struktur Kursus

Bagian / Unit	Topik
Section A	Engineering Mathematics
Unit 1	Aljabar linier
Unit 2	Kalkulus
Unit 3	Persamaan Diferensial
Unit 4	Analisis Variabel Kompleks
Unit 5	Probabilitas dan Statistik
Unit 6	Metode Numerik
Section B	Electric Circuits
Section C	Signals and Systems
Section D	Analog and Digital Electronics
Section E	Measurements and Control Systems
Section F	Sensors and Bio-Instrumentation
Section G	Human Anatomy and Physiology
Section H	Biomechanics
Section I	Medical Imaging Systems
Section J	Biomaterials

Silabus Mata Kuliah

Bagian A: Matematika Teknik

Unit 1: Linear Algebra

Aljabar Matriks
Sistem persamaan linier
Eigenvalues
Eigenvectors

Unit 2: Calculus

Teorema nilai rata-rata
Teorema kalkulus integral
Evaluasi integral pasti dan tidak tepat
Derivatif Parsial
Maxima dan minima
Beberapa integral
Seri Fourier
Identitas vektor
Derivatif terarah
Garis integral
Permukaan integral
Integral volume
Teorema Stokes
Teorema Gauss
Teorema Green

Unit 3: Differential equations

Persamaan orde pertama (linier dan nonlinier)
Persamaan diferensial linier orde tinggi dengan koefisien konstan
Metode variasi parameter
Persamaan Cauchy
Persamaan Euler
Masalah nilai awal dan batas
Persamaan Diferensial Parsial
Metode pemisahan variabel

Unit 4: Complex variables

Fungsi analitik
Teorema integral Cauchy
Rumus integral Cauchy
Seri Taylor
Seri Laurent
Teorema residu
Integral solusi

Unit 5: Probability and Statistics

Teorema pengambilan sampel
Probabilitas bersyarat
Rata-rata, Median, Mode, Deviasi Standar, Variabel Acak, Distribusi Diskrit dan Kontinu
distribusi racun
Distribusi normal
Distribusi binomial
Analisis korelasi,
Analisis regresi

Unit 6: Numerical Methods

Solusi persamaan aljabar nonlinier
Metode tunggal dan multi-langkah untuk persamaan diferensial

Bagian B: Sirkuit Listrik

Sumber tegangan dan arus: independen, bergantung, ideal dan praktis
Hubungan VI resistor, induktor, induktor bersama dan kapasitor
Analisis transien rangkaian RLC dengan eksitasi DC.
Hukum Kirchhoff, analisis mesh dan nodal
Teorema - Superposisi, Thevenin, Norton, Transfer daya maksimum dan Timbal Balik.
Nilai puncak, rata-rata, dan RMS dari besaran AC;
Kekuatan yang tampak, aktif dan reaktif;
Analisis fasor, impedansi dan admitansi
Resonansi seri dan paralel,
Diagram lokus
Realisasi filter dasar dengan elemen R, L dan C.

Bagian C: Sinyal dan Sistem

Sinyal dan Sistem Berkelanjutan dan Diskrit
Sinyal periodik, aperiodik dan impuls
Teorema pengambilan sampel
Laplace, Fourier dan z-transforms
Fungsi transfer, respon frekuensi sistem invarian waktu linier orde pertama dan kedua
Respon impuls sistem
Konvolusi dan korelasi
Sistem waktu diskrit
Respon impuls, respon frekuensi, fungsi transfer pulsa, DFT
Dasar-dasar filter IIR dan FIR.

Bagian D: Elektronik Analog dan Digital

Karakteristik dan aplikasi dioda
Dioda Zener, BJT dan MOSFET
Analisis sinyal kecil dari rangkaian transistor, penguat umpan balik
Karakteristik dan aplikasi penguat operasional
Penguat beda, penambah, pengurang, integrator, pembeda, penguat instrumentasi, penyangga.
Sirkuit logika kombinasional
Meminimalkan fungsi Boolean
Keluarga IC: TTL dan CMOS
Sirkuit aritmatika, pembanding
Pemicu Schmitt, multi-vibrator, rangkaian sekuensial, flipflop, register geser, pengatur waktu, dan penghitung
Sirkuit sampel-dan-tahan, multiplexer
Karakteristik ADC dan DAC (resolusi, kuantisasi, bit signifikan, konversi / waktu penyelesaian)
Dasar-dasar sistem bilangan, mikroprosesor, dan mikrokontroler: aplikasi, memori dan antarmuka input-output; elemen sistem akuisisi data.

Bagian E: Pengukuran dan Sistem Kontrol

Satuan SI
Kesalahan sistematis dan acak dalam pengukuran
Ekspresi ketidakpastian - indeks akurasi dan presisi, penyebaran kesalahan
Instrumen jenis PMMC, MI dan dinamometer
Potensiometer DC; jembatan untuk pengukuran R, L dan C, Q-meter
Dasar-dasar rekayasa kendali
Sistem pemodelan: fungsi transfer dan model ruang-negara
Analisis stabilitas: analisis domain waktu dan domain frekuensi

Bagian F: Sensor dan Bio-instrumentasi

Jenis Instrumen - Resistif, kapasitif, induktif, piezoelektrik
Sensor Efek Hall dan sirkuit pengkondisian sinyal terkait
Sumber dan detektor optik
LED, Foto-dioda, p-inandavalanchephotodiode (APD)
Resistor bergantung cahaya dan karakteristiknya
Dasar-dasar penginderaan magnetik
Interferometer- aplikasi dalam metrologi
Dasar-dasar penginderaan serat optik
Dasar-dasar LASER
Asal, Sifat, dan Jenis Biosignals
Prinsip penginderaan parameter fisiologis
Jenis transduser dan karakteristiknya
Elektroda untuk sinyal bioelektrik
Sinyal biolistrik dan karakteristiknya
Penguat Biopotensial, artefak Kebisingan dan pengelolaannya
Isolasi Listrik (optik dan kelistrikan) dan Keamanan Instrumen Biomedis
Generasi, Akuisisi, dan pengkondisian sinyal dan analisis biosignals: ECG, EMG, EEG, EOG, Blood ERG, PCG, GSR.
Prinsip mengukur tekanan darah, suhu inti, volume & aliran di arteri, vena dan jaringan - Volume paru-paru, respirasi dan jantung.

Bagian G: Anatomi dan Fisiologi Manusia

Unsur dasar tubuh manusia-muscloskeletal system, respirasi, sistem peredaran darah, sistem ekskresi, sistem endokrin, sistem saraf, sistem pencernaan, syaraf, imun, integumen, dan reproduksi
Dasar-dasar biologi sel dan molekuler.

Bagian H: Biomekanik

Mekanika Teknik
Jaringan Keras
Jaringan Lunak
Sendi dan Gerakan Manusia
Mekanika biofluida

Bagian I: Sistem Pencitraan Medis

Fisika dasar dan Instrumentasi gambar medis di X-Ray, USG, CT, MRI, PET, FMRI, SPECT, dan karakteristiknya

Bagian J: Biomaterial

Sifat dasar biomaterial, biokompatibilitas, bioaktivitas, bahan biodegradable, Fundamental
Implan dan alat kesehatan, pembawa pengiriman obat, perancah untuk tisu