CS273819B1

CS273819B1 - Output connection for neurostimulation and electroanaesthesia

Info

Publication number: CS273819B1
Application number: CS128889A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Csc Lebl; Vladimir Nedved
Original assignee: Lebl Miroslav; Vladimir Nedved
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS128889A1

Abstract

The output connection arrangement consists of an excitation and modulation circuit (21) of low-frequency and high-frequency currents. The output is connected with the base of the first transistor (24) of a totem-pole power output stage, whose second transistor (25) has in its base a divider formed by the first resistance (28) and Zener diode (29). Between the collectors of transistors (24, 25) the primary winding of output transformer (27) with brought out centre is connected. The centre is connected with the first terminal of the first resistance (28) and also through the second resistance (23) with base of the first transistor (24). The emitters of the transistors (24, 25) are connected with collector of the third transistor (26), in whose emitter there is a serial combination of the third resistance (30) and diode (31) in forward direction and its base is connected with output stabilized controllable source (22) of direct current. The biological object is connected to secondary winding of the output transformer (27). The solution can be used in devices for electro-analgesia and intracerebral electrotherapy.<IMAGE>

Description

Vynález se týká výstupního zapojení pro neurostimulaci a elektroanestézii, které je navrženo jako zdroj konstantního proudu.The invention relates to an output circuit for neurostimulation and electroanesthesia which is designed as a constant current source.

Dosud známé výstupní obvody pro tato zařízení pracují tak, že vysokofrekvenční a nízkofrekvenční složka se moduluje v budících obvodech a přenáší se vícestupňovými obvody, v nichž se upravuje amplituda výstupních proudů, na vstup koncového výkonového stupně.Previously known output circuits for these devices operate by modulating the high-frequency and low-frequency components in the excitation circuits and transmitting them to multi-stage circuits in which the output current amplitude is adjusted to the input of the output power stage.

Tím se přenášený signál tvarově mění, obvody jsou komplikované, tedy i nákladné. Další nevýhodou těchto obvodů je, že nemají zabezpečeno galvanické oddělení výstupu.This way the transmitted signal changes in shape, the circuits are complicated and therefore expensive. Another disadvantage of these circuits is that they do not have galvanic isolation of the output.

Tyto nevýhody odstraňuje výstupní zapojení pro neurostimulaci a elektroanestézii podle vynálezu, jehož podstatou je, že se skládá z budicího a modulačního obvodu nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních proudů, jehož výstup je spojen s bází prvního tranzistoru dvojčinného výkonového koncového stupně. Druhý tranzistor tohoto dvojčinného výkonového koncového stupně má bázi zapojenu do středu děliče, tvořeného prvním odporem a Zenerovou diodou. Mezi kolektory prvního a druhého tranzistoru je zapojeno primární vinutí výstupního transformátoru s vyvedeným středem. K tomuto středu je jednak připojena pres druhý odpor báze prvního tranzistoru a jednak druhá svorka prvního odporu. Emitory jsou připojeny ke kolektoru třetího tranzistoru, v jehož emitoru je zapojena sériová kombinace třetího odporu a diody v propustném směru. Sáze třetího tranzistoru je spojena s výstupem stabilizovaného, regulovatelného zdroje stejnosměrného proudu. Sekundární vinutí transformátoru je výstupem celého zapojení.These disadvantages are overcome by the output circuit for neurostimulation and electroanesthesia according to the invention, which consists of an excitation and modulation circuit of low-frequency and high-frequency currents, the output of which is coupled to the base of the first double-acting power stage transistor. The second transistor of this double-acting power output stage has a base connected to the center of the divider formed by the first resistor and the Zener diode. Between the collectors of the first and second transistors is connected the primary winding of the output transformer with center. It is connected to this center via the second resistor of the base of the first transistor and second terminal of the first resistor. The emitters are connected to a collector of a third transistor, in whose emitter a series combination of a third resistor and a diode in the forward direction is connected. The charge of the third transistor is coupled to the output of a stabilized, controllable direct current source. The transformer secondary winding is the output of the entire wiring.

Výhodou výstupního zapojení podle vynálezu je sdružení budicích i řídicích funkcí v jednom obvodu, a to v budicím a modulačním obvodu nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních proudů a řízení celého zapojeni pouze v obvodu báze jednoho tranzistoru. Další výhodou je široký pracovní rozsah obvodu konstantního proudu a galvanické oddělení zátěže a tím zároveň zvýšení bezpečnosti připojeného biologického objektu.The advantage of the output circuit according to the invention is the combination of both the excitation and control functions in one circuit, in the excitation and modulation circuit of the low-frequency and high-frequency currents, and controlling the entire circuit only in the base of one transistor. Another advantage is the wide working range of the constant current circuit and the galvanic separation of the load, thereby increasing the safety of the connected biological object.

Příklad uspořádání výstupního zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu.An example of an output circuit arrangement according to the invention is schematically shown in the drawing.

Budicí a modulační obvod 21 nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních proudů je výstupem připojen na bázi prvního tranzistoru 24, který spolu s druhým tranzistorem 25 tvoří dvojčinný výkonový koncový stupeň. V bázi druhého tranzistoru 25 je zapojen dělič tvořený Zenerovou diodou 29 a prvním odporem 28.. Mezi kolektory prvního a druhého tranzistoru 24 a 25 je zapojeno primární vinutí výstupního transformátoru 27 s vyvedeným středem.The excitation and modulation circuit 21 of the low-frequency and high-frequency currents is outputted on the basis of a first transistor 24, which together with the second transistor 25 forms a double-acting power output stage. In the base of the second transistor 25 is connected a divider consisting of a Zener diode 29 and a first resistor 28. Between the collectors of the first and second transistors 24 and 25 is connected primary winding of the output transformer 27 with centered out.

Tento vyvedený střed je spojen s první svorkou prvního odporu 28 a zároveň je střed primárního vinutí výstupního tranzistoru 27 spojen přes druhý odpor 23 s bází prvního tranzistoru 24. Emitory prvního a druhého tranzistoru 24 a 25 jsou spojeny a je k nim připojen kolektor třetího tranzistoru 26. V emitoru třetího tranzistoru 26 je zapojena sériová kombinace třetího odporu 30 a diody 31 v propustném směru. Báze třetího tranzistoru 26 je připojena na výstup stabilizovaného regulovatelného zdroje 22 stejnosměrného proudu.This center is connected to the first terminal of the first resistor 28 and at the same time the center of the primary winding of the output transistor 27 is connected via a second resistor 23 to the base of the first transistor 24. The emitters of the first and second transistors 24 and 25 are coupled and connected to the collector of the transistor 26 A series combination of the third resistor 30 and the forward diode 31 is connected to the emitter of the transistor 26. The base of the transistor 26 is connected to the output of a stabilized controllable DC power supply 22.

Vysokofrekvenční proudy modulované nízkofrekvenčními modulačními proudy ve tvaru pravoúhlých impulsů jsou přivedeny z výstupu budicího a modulačního obvodu 21 nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních proudů do báze prvního tranzistoru 24.. Amplituda výsledných výstupních proudů se reguluje změnou stejnosměrného napětí v obvodu báze třetího tranzistoru 26, který tvoří zdroj proudu. Požadované předpětí tohoto třetího tranzistoru 26 se vytváří pomocí sériové kombinace třetího odporu ID a diody 11. Podmínkou pro správnou činnost režimu konstantního výstupního proudu je, aby pracovní režim prvního a druhého tranzistoru 24 a 25 byl nastaven pomocí prvního odporu 28., druhého odporu 23 a Zenerovy diody tak, aby v celém rozsahu odebíraných proudů pracovaly tyto tranzistory 24, 25 v aktivní oblasti. Výstupní transformátor 27 slouží k úpravě přenosu správné úrovně proudu a rovněž i ke galvanickému oddělení okruhu elektrod, které připojují na sekundární vinutí výstupního transformátoru 27 biologický objekt, od vlastního zařízení.The high-frequency currents modulated by the low-frequency modulation currents in the form of rectangular pulses are fed from the output of the high-frequency and high-frequency driving circuits 21 to the base of the first transistor 24. The amplitude of the resulting output currents is controlled . The required bias of this third transistor 26 is generated by a series combination of the third resistor ID and the diode 11. A condition for proper operation of the constant output current mode is that the operating modes of the first and second transistors 24 and 25 are set using the first resistor 28, Zener diodes such that the transistors 24, 25 operate in the active region over the full range of currents drawn. The output transformer 27 serves to adjust the transmission of the correct current level as well as to galvanically isolate the electrode circuit that connects the biological object to the secondary winding of the output transformer 27 from the device itself.

Typ vodivosti použitých tranzistorů závisí na použité polaritě napětí.The type of conductivity of the transistors used depends on the voltage polarity used.

CS 273 819 BlCS 273 819 Bl

Výstupní zapojení, určené zejména pro zařízení pro neurostimulaci a elektroanestézii, lze rovněž použít i v zařízení pro elektroanalgezii a intracerebrální elektroterapii.The output circuit, especially for neurostimulation and electroanesthesia devices, can also be used in electroanalgesia and intracerebral electrotherapy devices.

Claims

An output circuit for neurostimulation and electroanesthesia, characterized in that it comprises an excitation and modulation circuit (21) of low-frequency and high-frequency currents, the output of which is connected to the base of the first transistor (24) of the double-acting power stage. base connected to the center of the divider formed by the first resistor (28) and Zener diode (29), between the collector of the first and second transistors (24) and (25) is connected primary winding of the output transformer (27) a first terminal of a second resistor (23), the second terminal of which is connected to the base of the first transistor (24), and a second terminal of the first resistor (28), and to the connected emitters of the first and second transistors (24, 25) 26), to whose emitter is connected a series combination of the third resistor (30) and the diode (31) in the forward direction, while the base the third transistor (26) is connected to the output of a stabilized controllable DC power supply (22), the secondary winding of the output transformer (27) being the output of the entire circuit.