DE2613894A1

DE2613894A1 - MF generator for electrotherapy - has sawtooth or delta oscillator for two or more electrode circuits

Info

Publication number: DE2613894A1
Application number: DE19762613894
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Szehi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1977-10-13
Also published as: DE2613894B2; AT370627B; ATA983676A

Abstract

Medium frequency generator for electrotherapy comprises a sawtooth or delta oscillator (1) providing useful current for two or more electrode circuits. At least one of these currents is rhythmically variable in its phase position according to the low frequency voltage of a low frequency oscillator (3). The sawtooth or delta mf oscillator has an output frequency twice the mf to be applied to the pairs of electrodes (9, 10), and is connected via a single comparator (2), for comparing the oscillator output voltage (U1) with the low frequency voltage of the low frequency oscillator for pulse width modulation, and via two bistable trigger circuits (5, 6) to the two pairs of electrodes. In the cycle of the width-modulated pulses (U2) of the comparator, one trigger circuit (5) is switched over by the width of the modulated pulses with a time lag relative to the other (6).

Description

Vorrichtung zur Erzeugung von Mittelfrequenzströinen Device for generating medium frequency currents

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Mittelfrequenzströmen, insbesondere zur elektrotherapeutischen Behandlung, mit einem Sägezahn- oder Dreieckmittelfrequenzoszillator zur Erzeugung von Nutzströmen für wenigstens zwei Elektrodenkreise, wobei wenigstens einer der Nutzströme in seiner Phasenlage in Abhängigkeit von der Niederfrequenzspannung eines Niederfrequenzoszillators rhythmisch veränderbar ist.The invention relates to a device for generating Medium frequency currents, especially for electrotherapeutic treatment, with a Sawtooth or triangular center frequency oscillator for generating useful currents for at least two electrode circuits, with at least one of the useful currents in its Phase position as a function of the low-frequency voltage of a low-frequency oscillator is rhythmically changeable.

Durch die DT-OS 2 143 562 sowie DT-AS 2 159 437 sind bereits Vorrichtungen dieser Art für die Interferenzstromtherapie orbekannt, diezur rhythmischen Phasenänderung mit monostabilen Kippstufe oder auch Schwellwertschaltern bestückte Phasenschieber verwenden. So umfaßt beispielsweise der Phasenschieber nach der DT-OS 2 143 562 eine erste monostabile Kippstufe, die die Ausgangsrechteckimpulse des Mittelfrequenzoszillators in Abhängigkeit von der Niederfrequenz des Niederfrequenzoszillators impulsbreitenmoduliert. Beim Phasenschieber nach der DT-AS 2 159 437 erfolgt hingegen die Impulsbreitenmodulation durch rhythmische Änderung der Schaltschwelle eines Schwellwertschalters im Takt des niederfrequenten Signals. Als Mittelfrequenzoszillator dient hier bereits ein Sägezahnoszillator. Beiden Vorrichtungen ist gemeinsam, daß von der einen Flanke des jeweils erhaltenen impulsbreitenmodulierten Signals eine zusätzliche monostabile Kippstufe angestoßen wird, deren Kippzeit der halben Periodendauer der Grundschwingung des Mittelfrequenzoszillators entsprechen soll. Nachteilig bei den genannten Vorrichtungen ist, daß zur Requirierung der phasenveränderten Rechteckschwingung ein exaktes Tastverhältnis von 1:1 der zusätzlichen monostabilen Kippstufe des jeweiligen Phasenschiebers unabdingbar ist. Ein solch exaktes Tastverhältnis von 1:1 der Rechtecksignale ist jedoch auch bei großer zeitlicher Konstanz der Kippzeit monostabiler Zeitglieder kaum gegeben.The DT-OS 2 143 562 and DT-AS 2 159 437 already have devices of this kind well known for interference current therapy, which for rhythmic phase change Phase shifters equipped with monostable multivibrator or threshold switches use. For example, the phase shifter according to DT-OS 2,143,562 a first monostable multivibrator, which the output square-wave pulses of the medium-frequency oscillator pulse width modulated depending on the low frequency of the low frequency oscillator. With the phase shifter according to DT-AS 2 159 437, however, the pulse width modulation takes place by rhythmically changing the switching threshold of a threshold switch in time of the low frequency signal. A is already used here as a medium-frequency oscillator Sawtooth oscillator. Both devices have in common that from one flank of the pulse-width-modulated signal received in each case an additional monostable Trigger stage is triggered, the tilt time of which is half the period of the fundamental of the medium frequency oscillator should correspond. Disadvantages of the devices mentioned is that to requisition the phase-changed square wave an exact duty cycle of 1: 1 of the additional monostable multivibrator of the respective Phase shifter is indispensable. Such an exact duty cycle of 1: 1 of the square wave signals is however, even with great temporal constancy of the tipping time of monostable timing elements hardly given.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß unabhängig von der Kippzeit monostabiler Kippglieder dennoch exakte Tastverhältnisse erhalten werden.The object of the present invention is to provide a device of the initially mentioned mentioned type to the effect that monostable regardless of the breakdown time Flip-flops still have exact duty cycles.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Sägezahn- oder Dreieckoszillator mit einer Ausgangsfrequenz, die doppelt so groß ist wie die an den Elektrodenpaaren zu applizierende Mittelfrequenz, ausgangsseitig unter Zwischenschaltung eines einzigen Komparators zum Vergleich der Oszillatorausgangsspannung mit der Niederfrequenzspannung des Niederfrequenzoszillators zum Zwecke der Impulsbreitenmodulation mit jedem Elektrodenpaar über je eine bistabile Kippstufe verbunden ist, von denen im Takt der breitenmodulierten Impulse des Komparators die eine Kippstufe gegenüber der anderen jeweils um die Impulsbreite der breitenmodulierten Impulse verzögert umgeschaltet wird.The object is achieved according to the invention in that a sawtooth or triangle oscillator with an output frequency twice as large as that Medium frequency to be applied to the electrode pairs, on the output side with interconnection a single comparator to compare the oscillator output voltage with the Low frequency voltage of the low frequency oscillator for the purpose of pulse width modulation is connected to each pair of electrodes via a bistable trigger stage, of which at the rate of the width-modulated pulses of the comparator the one trigger stage opposite the other delayed by the pulse width of the width-modulated pulses is switched.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing in conjunction with the subclaims.

Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Prinzipschaltbild, Fig. 2 ein Diagramm des Zeitverlaufs der wesentlichsten im Prinzipschaltbild nach der Fig. 1 auftretenden Spannungen.1 shows an exemplary embodiment of the invention in a basic circuit diagram, Fig. 2 is a diagram of the time course of the most essential in the basic circuit diagram according to of Fig. 1 occurring stresses.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Dreieckmittelfrequenzoszillator bezeichnet, der an seinem Ausgang eine Dreieckspannung U1 mit der doppelten Frequenz der an den Elektrodenkreisen anzulegenden Mittelfrequenz erzeugt. Auf diesen Dreieckgenerator 1 folgt ein Komparator 2, der die Ausgangsspannung U1 des Dreieckgenerators mit der Niederfrequenzspannung eines Niederfrequenzoszillators 3 vergleicht. In der Fig. 2 sind die Schnittpunkte der beiden miteinander zu vergleichenden Spannungen U1 und U2 mit S bezeichnet. Das Ergebnis eines solchen Vergleichs ist eine Rechteckschwingung U2 am Ausgang des Komparators 2, die in ihrer Impulsbreite die Information der niederfrequenten Schwingung des Niederfrequenzoszillators 3 trägt (Impulsbreitenmodulation).In Fig. 1, 1 denotes a triangular center frequency oscillator, at its output a triangular voltage U1 with twice the frequency of to be applied to the electrode circles Medium frequency generated. On this Triangle generator 1 is followed by a comparator 2, which generates the output voltage U1 of the triangle generator with the low frequency voltage of a low frequency oscillator 3 compares. In 2 are the points of intersection of the two voltages to be compared with one another U1 and U2 are denoted by S. The result of such a comparison is a square wave U2 at the output of the comparator 2, the pulse width of the information of the low-frequency Oscillation of the low frequency oscillator 3 carries (pulse width modulation).

Die so erhaltene Rechteckschwingung U2 wird nun getrennt je einer bistabilen Kippstufe 5 bzw. 6 zugeleitet, wobei der bistabilen Kippstufe 5 ein Invertierglied 4 zur Erzeugung der invertierten Spannung U3 vorgeschaltet ist. Durch Umschaltung der bistabilen Kippstufen 5 bzw. 6 im Takt der Impulsfolgen U2 bzw. U3 ergeben sich Ausgangsrechtecksignale U4 bzw. U5 mit der halben Grundfrequenz, die untereinander lediglich um einen sich rhythmisch ändernden Phasenbetrag y phasenverschoben sind.The square wave U2 obtained in this way is now separated one at a time bistable flip-flop 5 or 6, the bistable flip-flop 5 being an inverting element 4 is connected upstream to generate the inverted voltage U3. By switching the bistable multivibrators 5 and 6 result in the cycle of the pulse trains U2 and U3 Output square wave signals U4 or U5 with half the basic frequency, which are mutually are only phase-shifted by a rhythmically changing phase amount y.

Im Diagramm nach der Fig. 2 sind dabei für den Phasenwinkel die Fälle 91 > 0o und 9 2 <1800 herausgegriffen. Die zur Interferenz notwendige stetige Kurvenform erhält man durch Nachschalten von Tiefpaßfiltern 7 bzw. 8, die den Elektrodenkreisen 9 bzw. 10 lediglich die Sinusgrundschwingung der Spannungen U4 bzw.In the diagram according to FIG. 2, the cases are here for the phase angle 91> 0o and 9 2 <1800 singled out. The constant necessary for interference The curve shape is obtained by connecting low-pass filters 7 or 8, which form the electrode circuits 9 and 10 only the fundamental sine wave of the voltages U4 and

U5 zuleiten. Die Tiefpaßfilter können vorzugsweise aktive Filter sein, z.B. RC-Schaltungen in Verbindung mit Operationsverstärkern. Der Niederfrequenzoszillator 3 kann eine niederfrequente Spannung mit jeder beliebigen Kurvenform, also z.B. einer sinusförmigen oder auch dreieckförmigen Kurvenform, liefern. Die bei Interferenz der Ausgangssignale an den Elektrodenpaaren 9 bzw.To U5. The low-pass filters can preferably be active filters, e.g. RC circuits in connection with operational amplifiers. The low frequency oscillator 3 can be a low-frequency voltage with any waveform, e.g. a sinusoidal or triangular waveform. The one in the event of interference the output signals at the electrode pairs 9 resp.

10 entstehende Hüllkurve entspricht dann dieser beliebigen Kurvenform.The resulting envelope curve then corresponds to this arbitrary curve shape.

Claims

Claims 1. Device for generating medium-frequency currents, especially for electrotherapeutic treatment, with a sawtooth or triangular mid-frequency oscillator for generating useful currents for at least two electrode circuits, with at least one of the useful currents in its phase position as a function of the low-frequency voltage a low frequency oscillator is rhythmically changeable, d a d u r c h g e -k It is noted that a sawtooth or triangle oscillator (1) with an output frequency, which is twice as large as that to be applied to the electrode pairs (9, 10) Middle # frequency, on the output side with the interposition of a single comparator (2) to compare the oscillator output voltage (U1) with the low frequency voltage of the low frequency oscillator (3) in terms of pulse width modulation with each Electrode pair (9, 10) is connected via a bistable flip-flop (5, 6) each, from those in the cycle of the width modulating pulses (U2) of the comparator (2) the one trigger stage (5) compared to the other (6) in each case by the pulse width of the width-modulated Pulse is switched with a delay.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for effecting the switching delay one (6) of the two bistable multivibrators directly in the Clock of the pulse-width-modulated output pulses (U2) of the comparator (2), the others (5), on the other hand, in the cycle of themselves after inversion of these pulses (U2) by means of an inverting stage (4) resulting width modulated pulses (U3) is switched.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the bistable multivibrators (5, 6) each have a frequency filter (7, 8) for the fundamental oscillation is downstream.