Генератор импульсной последовательности для электростимулятора Советский патент 1990 года по МПК A61N1/36 

1

(21)4457446/28-14

(22)04.05.88

(46) 30.05.90. Бюл № 20

(72) Г. К. Шуляка и В А Лысенко

(53)615.475(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1131065, кл. А 61 N 1/36, 1983.

(54)ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОРА

(57)Изобретение относится к устройствам электростимуляаионного воздействия на человека импульсными токами низкой частоты и касается генераторов, вырабатывающих импульсную последовательность, которая используется в качестве исходной

для формирования лечебных сигналов. Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа регулируемых параметров при моделировании локомоторного акта Для достижения цели устройство содержит времязадаю- щне элементы 1,2,3,4,5,6, электронные ключи 7,8,9.11,12.13, автогенератор 10 тактовых импульсов, автогенератор 14 управляющих нмп льсов, первый счетчик 15, второй счетчик 16, первый формирователь 17, второй формирователь 18, элемент 19 запрета счета, первый элемент 20 совпадения, второй элемент 21 совпадения, третий элемент 22 совпадения, первый триггер 23, второй триггер 24 и четвертый элемент 25 совпадения. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам электростимуляционного воздействия на человека импульсными токами низкой частоты и касается генераторов, вырабатывающих импульсную последовательность, которая используется в качестве исходной для формирования лечебных сигналов. Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа регулируемых параметров при моделировании локомоторного акта. Для достижения цели устройство содержит времязадающие элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6, электронные ключи 7, 8, 9, 11, 12, 13, автогенератор 10 тактовых импульсов, автогенератор 14 управляющих импульсов, первый счетчик 15, второй счетчик 16, первый формирователь 17, второй формирователь 18, элемент 19 запрета счета, первый элемент 20 совпадения, второй элемент 21 совпадения, третий элемент 22 совпадения, первый триггер 23, второй триггер 24 и четвертый элемент 25 совпадения. 2 ил.

ел

О5

1

N3

иг.1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам электро- стимуляционного воздействия на человека импульсными токами низкой частоты, и касается генераторов, вырабатывающих импульсную последовательность, которая используется в качестве исходной для формирования выходного сигнала электростимуля- ционного воздействия.

Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа регулируемых параметров при моделировании локомоторного акта.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого генератора импульсной последовательности для электростимулятора; на фиг. 2 - совмещенные временные диаграммы получения импульсной последовательности.

Генератор импульсной последовательности для электростимулятора содержит регулируемые времязадающие элементы 1 -6, электронные ключи 7-9, автогенератор 10 тактовых импульсов, электронные ключи 11 -13, автогенератор 14 управляющих импульсов, первый счетчик 15, второй счетчик 16, первый формирователь 17 длительности импульсов, второй формирователь 18 длительности импульсов, элемент 19 запрета счета, первый элемент 20 совпадения, второй элемент 21 совпадения, третий элемент 22 совпадения, первый триггер 23, второй триггер 24 и четвертый элемент 25 совпадения.

Генератор работает следующим образом.

Тактовая частота FT с автогенератора 10 тактовых импульсов поступает одновременно на счетчики 15 и 16, на выходах которых образуются две последовательности импульсов. Частота импульсов на выходе первого счетчика 15 (последовательность А) составляет величину F4 FT/2n- где п - разрядность счетчика.

Автогенератор 14 управляющих импульсов генерирует импульсы с частотой F, которые запускают элемент 19 запрета счета. Последний подает сигнал запрета счета на второй счетчик 16. Сигнал запрета счета имеет постоянную длительность, кратную периоду тактовой частоты. Если принять , то частота импульсов на выходе второго счетчика (последовательность Б) вследствие остановки счетчика на время действия сигнала запрета составляет F6 .

Пройдя через формирователи 17 и 18 длительности импульсов, импульсные последовательности, имеющие установленную разность частот, подаются на первый элемент 20 совпадения, на выходе которой образуется результирующая последовательность АБ с. периодически меняющейся скважностью. Закон изменения скважности имеет трапецеидальный характер и может варьироваться в зависимости от соотношения установленных длительностей импульсов в последовательности А и Б

от равнобедренного треугольника до трапеции со сколько угодно крутыми нарастанием и спадом.

5 В целях получения исходной огибающей с последующей регулировкой ее элементов целесообразно устанавливать длительность импульса в последовательности А в 2-4 раза меньше паузы, а длительность импульсов в

О последовательности Б в 2-4 раза больше паузы. Управляемыми параметрами генератора являются максимальная длительность широтно-модулированного импульса, максимальная частота частотно-импульсной модуляции, длительность участка нарастания тра5 пециевидной огибающей импульсной последовательности (далее трапеции), длительность участка спада трапеции, длительность постоянного участка (полки) трапеции, длительность нулевого участка, т.е паузы между

0 двумя трапециями (при наличии таковой). Исходной информацией для работы генератора является взаимное расположение последовательностей Аи Б.

Из четырех возможных логических cooj- ношений сигналов А и Б (AJ,, АБ, АБ)

5 выбираются три, а именно: АБ, АБ, и ABvAB Б (AvA) B.

При смещении последовательности Б относительно последовательности А происходит чередование указанных сочетаний. При этом учасюк Б--1 по количеств) периодов тактовой частоты постоянный, а участки . имеют противоположный закон изменения: приращение одного происходит за счет другого Первая схема совпадения pea.iH-tvei логическую функцию АБ Это i сигнал является выходным для генератора Участок АБ-1 имеет длительность вменяющуюся по трапецеидальному закону, i.e. реалшует широтно импульсную модуляцию BpoMi-Hnoi i длительное ги импульса заиктся с помощью нремя- задающего элемента 1. по ак.тюче иного в момент Б- 1 к авгогенера юру 10 чектрон- ным ключом 7.

В момент на выходе генера тора, т.е. пгж Б 1 возможен один из вариантов АБ-1 Поскольку изменение участка АБ происходит сип фазно выходному сигналу АБ, он (участок) используется для получения максимальной частоты генератора. Для этого второй элемент 21 совпадения, реализующий логи ческую функцию АБ, подключает в момент времени АБ-1 второй времязадающий элемент 2 к автогенератору 10 тактовых импульсов. Таким образом формируется длительность паузы на полке (верхнее основание трапеции},.У нижнего основания трапеции участок АБ стремится к нулю и частоту определяет участок АБ Третий элемент 22 совпадения подключает в момент АБ третий времязадающий элемент 3 ключом 9 к автогенератору 10 Таким образом, попе0

5

0

5

0

5

1567211

56

ременно изменяя частоту автогенераторачто, с целью расширения области применетактовых импульсов, масштабируют во вре-ния путем увеличения числа регулируемых

мени работу счетчиков, чем достигаетсяпараметров при моделировании локомоторчастотно-импульсная модуляция. Изменяяного акта, в него введены автогенератор

номинал времязадающих элементов 1-3, тактовых импульсов с тремя электронными

можно установить требуемые значения дли-й ключами и тремя времязадающими элементельности импульсов, а также максималь-тами, выходы которых соединены с соотной и минимальной частоты частотно-им-. ветствующими первыми входами электронпульсной модуляции.ных ключей, выходы которых соединены

соответствующими входами автогенераторов

Для управления длительности участ-ю тактовых импульсов, выход которого сое- ков нарастания, полки и спада трапециидинен с входом первого и первым входом служит автогенератор 14 управляющих им-второго счетчиков автогенератора управляю- пульсов. Аналогично автогенератору так-щих импульсов, с тремя электронными товых импульсов к нему при помощи элек-ключами и тремя времязадающими эле- тронных ключей 11-13 подключаются регу-ментами, элемент запрета счета, первый лируемые времязадающие элементы 4-6 в вход которого соединен с выходом автогене- соответствии с различными участками тра-ратора тактовых импульсов, второй вход сое- пеции. Вследствие этого количество им-динен с выходом автогенератора управляю- пульсов запрета счета, подающихся нащих импульсов, а выход соединен с вторым счетчик 16 за время одного цикла пересчета,входом второго счетчика, второй, третий регулируется, а.значит регулируется и ско-2rj и четвертый элементы совпадения, второй рость сдвига последовательности А отно-триггер, первый и второй входы которого сительно последовательности Б. что опреде-соединены соответственно с первым и вторым ляет длительность данного участка трапе-входами первого элемента совпадения, вто- ции. Управление электронными ключами про- рого элемента совпадения, третьего эле- изводится с помощью триггеров 23 и 24, амента совпадения и первого триггера, вто- также элемента 25 совпадения. Подавая25 рой вход электронного ключа соединен с на С-вход D-триггера последовательностьвыходом третьего элемента совпадения, а А (Б), а на D-вход последовательностьвыход второго элемента совпадения соеди- Б (А) при условии постоянного смещениянен с вторым входом второго электрон- последовательностей во времени одна относи-ного ключа, а второй вход третьего элек- тельно другой с постоянной скоростью.тронного ключа соединен с выходом вто- получаем фазочувствительную схему, меняю-рого формирователя длительности импульса щую логический сигнал на выходе в мо-и вторым входом второго триггера, выход менты, когда Передние фронты импульсов Апервого элемента совпадения является пер- и Б меняют свое положение. Изменениевым выходом устройства, входы автогене- знака происходит два раза за периодратора управляющих импульсов, соедине- прохождения трапеции. В первом триггерены с соответствующими выходами элек- выделяется спад, во втором -- нараста- тронных ключей, первые входы которых сое- ние, элемент 25 совпадения выделяет издинены с соответствующими выходами время- двух сигналов постоянный участок (полку).задающих элементов, а второй вход чет- Формула изобретениявертого электронного ключа соединен с выхоГенератор импульсной последователь-дом первого триггера, первым входом четности для электростимулятора, содержащий40 вертого элемента совпадения и является последовательно соединенные первый счет-вторым выходом устройства, второй вход чик, первый формирователь длительностипятого электронного ключа соединен с вы- импульсов, первый элемент совпадения, по-ходом четвертого элемента совпадения, следовательно соединенные второй счетчик,второй вход которого соединен с выходом второй формирователь длительности импуль-второго триггера и вторым входом шестого сов и первый триггер, отличающийся тем,° электронного ключа.

.3

ч: иэ

«ч: иэ из

1

«

}

lie Italia

1ч; 14; Е

ч I

-bsr1

ю

3

«4J

I

1ю (ч:

lid csj

1иэ 1иа f