DE2707052C2 - - Google Patents
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- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
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Description
Die Erfindung betrifft einen implantierbaren digitalen Herzschrittmacher
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Es ist bekannt, einen solchen implantierbaren digitalen
Herzschrittmacher in seinen Betriebsparametern durch
externe Programmiersignale zu programmieren. Jedes dieser
Programmiersignale besteht aus einem Zutrittscode und aus
einem die programmierbaren Betriebsparameter verkörpernden
Datenteil. Im Herzschrittmacher ist eine Empfangseinrichtung
für die Programmiersignale vorgesehen mit einem
Empfangsschaltkreis zum Ausformen dieser Signale zu binären
Signalen. Ferner ist ein erster Speicher mit dazugehöriger
Schaltung zum Einspeichern und Erkennen des Zutrittscodes
anhand einer längeren Taktfrequenz sowie eine
Torschaltung vorgesehen, die den Datenteil jeweils nur bei
als richtig erkanntem Zutrittscode passieren läßt. Ferner
ist ein weiterer Speicher vorgesehen, der zur Aufnahme des
die Torschaltung passierenden Datenteils dient. An diesen
Speicher ist ein Steuerschaltkreis angeschlossen, der die
programmierbaren Betriebsparameter nach Maßgabe des in dem
weiteren Speicher abgespeicherten Datenteils einstellt;
vgl. US-PS 38 05 796.
Es ist ferner bekannt, Herzschrittmacher als sogenannte
Bedarfsschrittmacher auszubilden. Hierzu ist ein Herzsignaldetektor
und eine Schalteinrichtung vorgesehen, die
nach Ablauf eines refraktären Intervalls, welches mit einer
durch den Herzsignaldetektor festgestellten Herzaktion,
einen natürlich oder künstlich herbeigeführten Herzschlag,
beginnt und bei Feststellung einer weiteren Herzaktion
innerhalb eines Intervalls, das etwas kürzer als das
Stimulationsimpulsintervall ist, den Zähler des Reizimpulsgenerators
in die Ausgangszählstellung zurücksetzt. Der
dem Taktgeber nachgeschaltete Zähler zählt das Stimulationsimpulsintervall
und das refraktäre Intervall ab;
vgl. DE-OS 20 06 076.
Schließlich ist es aus der Datenübertragungstechnik allgemein
bekannt, zu übertragende Daten sendeseitig mit einem
vorangestellten Adressenteil zu versehen, so daß empfangsseitig
nur der Adressat mit der den Daten vorangestellten
Adresse nach Identifizierung der Adresse durch Vergleich
mit einem vorhandenen Muster die gesendeten Daten aufnimmt;
vgl. Klaus Franke "Datenübertragung", VEB
Verlag Technik, Berlin (DDR), 1972, Seiten 20 bis 22 und
50 bis 54.
Bei den bekannten Herzschrittmachern veranlassen die im
Herzschrittmacher empfangenen Datensignale unmittelbar
nach ihrem Empfang eine Änderung in den verschiedenen
Ausgangsleitungen der Schaltung, und zwar in dem Ausmaß
wie die Datensignale empfangen sind. Diese unmittelbare
Änderung der verschiedenen ausgewählten Betriebsparameter,
wie z. B. Frequenz der Stimulationsimpulse, Breite und
Amplitude der Stimulationsimpulse, ihr Refraktärintervall,
die Empfindlichkeit gegenüber auf natürlichem Wege erzeugten
Herzsignalen, und des Betriebsmodus, also Bedarfsschrittmacher
oder Herzschrittmacher mit fester Frequenz,
führt zu zeitweise unerwünschten Betriebsmethoden, was
katastrophale Folgen haben kann.
Ferner besteht ganz allgemein die Forderung, daß Fremdsignale
nicht zur Beeinflußung des implantierten Herzschrittmachers
führen dürfen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Herzschrittmacher der eingangs angegebenen Art zu schaffen,
dessen Programmierung und Betrieb besser gegen
Störungen geschützt sind.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung wird der Herzschrittmacher
besser als bisher gegenüber Störungen abgeschirmt
und wird erst nach Empfang aller Dateninformationen
und deren Decodierung ein Wechsel der Betriebsparameter
durch Schaltsignale auf den verschiedenen Ausgangsleitungen
durchgeführt. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Herzschrittmacher
tatsächlich nur in den gewünschten Betriebsmoden
arbeitet. Dies gilt auch, wenn mehrere Betriebsparameter-Werte
im Herzschrittmacher programmiert sind und/oder
werden, wie dies die modernen herzmedizinischen Kenntnisse
erfordern. Dies gilt auch für solche Situationen, in denen
eine Reihe von Rausch- oder Störimpulse innerhalb eines
Stimulationsimpuls-Intervalls erscheint. Falls ein Störimpuls
innerhalb einer anfänglichen Refraktions-Periode
ermittelt wird, erfolgt ein Rücksetzen des Unterbrechungsintervall-Zählers,
um erneut einen Zählvorgang durchzuführen,
ohne daß der Stimulationsimpuls-Intervall-Zähler
beeinflußt wird.
Hierdurch wird eine Führung des Refraktionsintervalls
veranlaßt, ohne dabei das Stimulations-Impuls-Intervall zu
ändern. Dies hat den Vorteil, daß durch das Wiedereinschalten
der Refraktionsperiode die Chance vergrößert wird, daß
andere spätere Störimpulse in die nunmehr längere Unterbrechungsperiode
fallen und dadurch den Stimulationsimpuls-Zähler
nicht zurücksetzen, also ihm die Abgabe der
benötigten Stimulationsimpulse ermöglichen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Herzschrittmachers
mit den beanspruchten Merkmalen;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Hauptschaltung zum Regeln
der Betriebsparameter mit einer Zugriffscode-
Erkennungsschaltung, einem Befehlsspeicher
und einer Schaltung
zum Laden des Speichers mit dem Befehlscode;
Fig. 3A in Verbindung mit Fig. 3B und 3C weitere Einzelheiten
des elektrischen Aufbaus der Hauptparameterregelschaltung
nach Fig. 2;
Fig. 4 die Einzelheiten des elektrischen Aufbaus des Impulsgenerators,
der Amplitudenregelschaltung, des R-Wellenverstärkers
und der Empfindlichkeitsregelschaltung des
Schrittmachers nach Fig. 1;
Fig. 5A in Verbindung mit Fig. 5B die Einzelheiten des elektrischen
Aufbaus der Steuerzählerschaltung, der Schaltung
zum Regeln der refraktären Periode, der asynchronen
Generatorrücksetzschaltung, der Betriebsartenwählschaltung,
der asynchronen Intervallgeneratorschaltung, der
asynchronen Frequenzregelschaltung und der Impulsbreiten-Regelschaltung
des Schrittmachers nach Fig. 1; und
Fig. 6A in Verbindung mit Fig. 6B, 6C und 6D den elektrischen
Aufbau einer äußeren Steuerschaltung zum Übermitteln
der Zugriffs- und Parametercodes zu der Hauptparameterregelschaltung
nach Fig. 3A, 3B und 3C.
In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende Teile
jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und die Verbindungsleitungen
zwischen den verschiedenen Teilen der Schaltung
sind durch entsprechende Buchstaben A, B, C usw. gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des
Herzschrittmachers in einem Blockschaltbild dargestellt
und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die verschiedenen einzelnen
elektrischen Schaltkreise des Schrittmachers nach Fig. 1 werden
im folgenden anhand von Fig. 2 bis 5 näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 ist eine Klemme 11 vorhanden, die auf bekannte
und daher hier nicht zu erläuternde Weise mit Herzelektroden
verbunden wird, der auf natürlichem Wege erzeugte Herzsignale
und andere Signale zugeführt werden, und von der Herzstimulationssignale
ausgehen.
Der Schrittmacher 10 arbeitet in Verbindung mit einem digitalen
Taktgeber 12, der Taktimpulse mit einer Frequenz von z. B.
6,82 kHz liefert. Die Taktimpulse des Taktgebers 12 werden
durch einen Frequenzteiler 13 geteilt, um über eine Leitung
14 einem asynchronen Intervallgenerator 15 zugeführt zu werden,
der über mehrere Ausgänge T 1-T 8 mit einer asynchronen Frequenzregelschaltung 16 in Verbindung steht. Jedem der Ausgänge
T 1-T 8 ist ein anderes asynchrones Intervall innerhalb des
interessierenden Bereichs zugeordnet, und der asynchrone Frequenzregler
16 wählt jeweils einen der acht Ausgänge des asynchronen
Intervallgenerators unter dem steuernden Einfluß
eines Hauptparameterreglers 150.
Das gewählte Ausgangssignal des asynchronen Intervallgenerators
15 wird einer Impulsbreiten-Regelschaltung 17 zugeführt,
die einen Ausgangsimpuls einer vorbestimmten Breite unter dem
steuernden Einfluß des Hauptparameterreglers 150 erzeugt. Diese
Betriebsweise wird dadurch ermöglicht, daß die in der Leitung
14 erscheinenden Taktimpulse direkt dem Impulsbreitenregler
17 und einem Frequenzteiler 19 zugeführt werden, der zusätzliche
Taktimpulse erzeugt, deren Frequenz einem Teilbetrag der
Frequenz der Taktimpulse des Taktgebers 12 entspricht, und die
dem Impulsbreitenregler 17 zugeführt werden, so daß man Signale
erhält, aus denen sich die verschiedenen Breiten des Ausgangsimpulses
wählen lassen.
Die Ausgangsimpulse der Impulsbreiten-Regelschaltung 17 werden
einem Impulsgenerator 21 zugeführt, um ihn zu triggern, so daß
er in der Ausgangsleitung 22 einen Ausgangsimpuls erscheinen
läßt, der der Klemme 11 zugeführt wird. Die Amplitude des
durch den Generator 21 erzeugten Impulses wird durch eine
Amplitudenregelschaltung 24 geregelt, die ihrerseits ebenfalls
durch die Hauptparametersteuerschaltung 150 gesteuert wird.
Das Ausgangssignal der Impulsbreiten-Regelschaltung 17 wird
nicht nur dem Impulsgenerator 21, sondern auch über ein NAND-
Gatter 30 einer Rücksetzklemme des asynchronen Intervallgenerators
15 zugeführt. Sobald ein vorbestimmtes gewähltes Zählergebnis
bei dem asynchronen Generator 15 erreicht wird, d. h.,
wenn die Impulsbreiten-Regelschaltung 17 einen Ausgangsimpuls
abgibt, wird somit der asynchrone Intervallgenerator zurückgesetzt,
um mit dem Abzählen des nächsten asynchronen Intervalls
zu beginnen.
Der bis jetzt beschriebene Teil des Schrittmachers nach Fig. 1
arbeitet mit einer festen Frequenz, d. h. er erzeugt Impulse
asynchron mit einer Frequenz, die durch das gewählte Ausgangssignal
des asynchronen Intervallgenerators 15 bestimmt wird.
Um einen Betrieb als Bedarfsschrittmacher zu ermöglichen, ist
ein R-Wellenverstärker 32 vorhanden. Die zum Herzen führenden
Klemmen 11 sind über eine Leitung 33 mit einem Eingang des
R-Wellenverstärkers 32 verbunden, damit diesem auf natürlichem
Wege erzeugte Herzimpulse zugeführt werden können. Zwar können
auch andere Signale, z. B. durch den Impulsgenerator 21 erzeugte
Stimulationsimpulse, in der Leitung 22 erscheinen, und
elektrische Störsignale können von den Herzelektroden oder
anderen zugehörigen Schaltkreisen empfangen werden und in der
Leitung 33 erscheinen, doch wird auf eine noch zu erläuternde
Weise eine Filterung oder Zurückweisung durchgeführt, oder
es wird für den Fall des Auftretens einer Störung auf den
Betrieb mit einer festen Frequenz übergegangen. Die Empfindlichkeit
des R-Wellenverstärkers 32 wird durch eine Empfindlichkeitsregelschaltung
35 geregelt, die ihrerseits durch die
Hauptparameterregelschaltung 150 gesteuert wird.
Der R-Wellenverstärker 32 erzeugt ein Ausgangssignal, sobald
eine auf natürlichem Wege entstandene R-Welle oder ein Stimulationsimpuls
oder ein Störsignal nachgewiesen wird, und dieses
Ausgangssignal wird einem Steuerzähler 38 zugeführt, dem auch
die Taktimpulse des Taktgebers 12 über ein NAND-Gatter 40 zugeführt
werden, und der nach dem Zurücksetzen Ausgangssignale
jeweils in den Zeitpunkten T 1, T 2 und T 3 erzeugt. Das im Zeitpunkt
T 1 erzeugte Ausgangssignal wird einer Schaltung 41 zugeführt,
die ein Ausgangssignal erzeugt, das über das NAND-Gatter
30 zu dem asynchronen Intervallgenerator 15 gelangt, um diesen
zurückzusetzen. Wenn während des Betriebs zu dem R-Wellenverstärker
32 eine R-Welle, ein Stimulationsimpuls oder ein Störsignal
gelangt, bevor ein Signal an einem gewählten Ausgang
des asynchronen Intervallgenerators 15 erscheint, wird somit
dieser Generator zurückgesetzt, um mit einem neuen Zählvorgang
zu beginnen; in diesem Fall arbeitet der Schrittmacher
auf bekannte Weise als Bedarfsschrittmacher.
Ferner kann der eine oder andere der Ausgänge T 2 und T 3 des
Steuerzählers durch eine Schaltung 43 zum Bestimmen der refraktären
Periode gewählt werden; diese Schaltung wird ebenfalls
durch die Hauptparameterregelschaltung 150 gesteuert.
Das gewählte Ausgangssignal wird einem invertiertenden NAND-
Gatter 45 zugeführt, um zu dem NAND-Gatter 40 zu gelangen, das
den Durchlauf der Taktimpulse in der Leitung 14 steuert, sowie
zu der Schaltung 41 zum Zurücksetzen des asynchronen Intervallgenerators
15, so daß sich ein Betriebszustand einstellt, bei
dem ein danach durch den Steuerzähler 38 erzeugter Impuls zum
Zurücksetzen des asynchronen Generators durchgelassen wird.
Somit bringt die Schaltung 43 zum Regeln der refraktären Periode
die Schaltung 41 zum Zurücksetzen des asynchronen Intervallgenerators
15 in einen "Alarmzustand", nachdem der Steuerzähler
38 ein vorbestimmtes Zählergebnis für die refraktäre Periode
erreicht hat, das durch die Regelschaltung 43 bestimmt wird.
Nach der Herbeiführung des Alarmzustandes wird dem Eingang des
NAND-Gatters 40 ein logisches Signal zugeführt, das eine Weitergabe
der Taktimpulse über die Leitung 14 verhindert, um den
Zählvorgang des Steuerzählers 38 zu beenden. Danach führt die
Erzeugung eines Ausgangssignals durch den R-Wellenverstärker
32 zur Erzeugung eines Impulses, durch den der Steuerzähler 38
zurückgesetzt und veranlaßt wird, einen neuen Zählvorgang zu
beginnen. Sobald bei der Zählung der Zeitpunkt T 1 erreicht wird,
erzeugt die Schaltung 41 zum Zurücksetzen des Intervallgenerators
15, die vorher durch die Schaltung 43 zum Regeln der refraktären
Periode freigegeben wurde, einen Rücksetzimpuls zum
Zurücksetzen des Zählergebnisses des asynchronen Intervallgenerators
15. Vor dem Erreichen des "Alarmzustandes" befindet
sich der Schrittmacher jedoch in einem "Regelzustand", bei
dem das Eintreffen eines Signals von dem R-Wellenverstärker 32
nicht zur Erzeugung eines Impulses zum Zurücksetzen des asynchronen
Intervallgenerators 15 führt; vielmehr wird lediglich
der Steuerzähler 38 zurückgesetzt, um die vorgewählte refraktäre
Periode von ihrem Beginn an abzuzählen.
Ferner ist eine Betriebsartenwählschaltung 50 vorhanden, die
durch die Hauptparameterregelschaltung 150 gesteuert wird. Wird
die Schaltung 50 betätigt, sperrt sie die Schaltung 41 zum
Zurücksetzen des asynchronen Intervallgenerators, damit der
Schrittmacher 10 mit einer festen Frequenz arbeitet. Außerdem
kann die Schaltung 50 zeitweilig mit Hilfe einer äußeren Einrichtung,
z. B. eines Elektromagneten o. dgl., betätigt werden,
um den Schrittmacher zu Prüfzwecken auf bekannte Weise mit
einer festen Frequenz arbeiten zu lassen.
Die weiter unten näher beschriebene Hauptparameterregelschaltung
150 wird über ein äußeres Steuersignal programmiert, das
einem Empfangselement 215, z. B. einem magnetisch betätigbaren
Zungenschalter o. dgl., zugeführt wird.
Ferner weist der Schrittmacher 10 eine Einrichtung
zum Verändern von Betriebsparametern auf, zu denen insbesondere
die Stimulationsimpulsbreite, die Stimulationsimpulsamplitude,
die refraktäre Periode, die Empfindlichkeit für Herzsignale
und die Betriebsart (Betrieb mit fester Frequenz oder
als Bedarfsschrittmacher) und die Frequenz der Erzeugung asynchroner
Impulse gehören. Außerdem können diese Betriebsparameter
verändert werden, nachdem der Schrittmacher in den Körper
des Patienten implantiert worden ist. Um die Regelung der
genannten Parameter zu erleichtern, ist die Hauptparameterregelschaltung
150 vorhanden, deren Einzelheiten aus Fig. 2
sowie Fig. 3A bis 3C ersichtlich sind.
Wie nachstehend erläutert, spricht die Hauptparameterregelschaltung
150 auf ein von außen zugeführtes Eingangssignal an,
das durch einen noch zu beschreibenden Befehlsgeber erzeugt
wird, und zwar in Form einer einleitenden Zugriffsfolge
elektromagnetischer Impulse, nach der eine weitere Folge
elektromagnetischer Impulse, zum Bestimmen der Betriebsparameter
des Schrittmachers erscheint. Die Regelschaltung 150
muß zuerst die Zugriffsimpulsfolge erkennen, bevor die Regelimpulsfolge
angenommen und dem Speicher der Regelschaltung
eingegeben wird. Gemäß Fig. 2 wird das von außen zugeführte
Eingangssignal von einem digitalen "einschüssigen" Impulsgenerator
151 aufgenommen, der einen Ausgangsimpuls von geregelter
Amplitude und Breite für jeden von außen zugeführten Eingangsimpuls
erzeugt, um zu vermeiden, daß das Prellen des noch zu
beschreibenden Schalters zum Nachweisen des Eingangssignals
zu Schwierigkeiten führt. Das Ausgangssignal des digitalen
"einschüssigen" Generators 151 wird einer Startverriegelungsschaltung
152 und einem NAND-Gatter 156 zugeführt, dessen Ausgang
mit dem Eingang eines Schieberegisters 165 verbunden ist,
bei dem die verschiedenen Ausgänge an eine Mustererkennungsschaltung
172 angeschlossen sind.
Gleichzeitig werden Taktimpulse des Taktgebers 12 dem digitalen
"einschüssigen" Generator 151, einer Rücksetzschaltung 155 und
einem Zähler 162 zugeführt. Drei in verschiedenen Zeitpunkten
erscheinende Ausgangssignale des Zählers 162 gelangen zu dem
Schieberegister 165 bzw. einer Verriegelungsschaltung 166 zum
Beenden eines Mustersuchvorgangs bzw. zu einer Stoppschaltung
167. Außerdem wird das Ausgangssignal des NAND-Gatters 156
einem Eingang des Schieberegisters 165 und einem zweiten NAND-
Gatter 170 zugeführt.
Ein Ausgangssignal der Mustererkennungsschaltung 172 und ein
Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 166 gelangen zu
einem NAND-Gatter 174, dessen Ausgangssignal dem Eingang einer
Freigabeschaltung 176 zugeführt wird, von der aus ein Ausgangssignal
zu einem anderen Eingang des NAND-Gatters 170 sowie zu
einem UND-Gatter 180 gelangt. Das Ausgangssignal der Stoppschaltung
167 wird einem weiteren Eingang des UND-Gatters 180
und einer Rücksetzklemme der Startschaltung 152 zugeführt.
Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 170 wird dem Eingang eines
Datenzählers 182 zugeführt, dessen Ausgänge mit einem Datenspeicher
184 verbunden sind. Das Ausgangssignal des UND-Gatters
180 gelangt zu einer "Speicherungs"-Klemme des Datenspeichers
184.
Wird von außen her dem digitalen "einschüssigen" Impulsgenerator
151 ein Eingangssignal zugeführt, wird die Startverriegelungsschaltung
152 betätigt, um die Rücksetzschaltung 155 zu
betätigen, so daß eine Betätigung des Schieberegisters 165,
der Mustersuche-Stoppschaltung 166, der Freigabeschaltung 176,
der Stoppschaltung 167 und des Datenzählers 182 eingeleitet
wird. Außerdem veranlaßt die Betätigung der Startschaltung 152
den Zähler 162, mit einer Zählung zu beginnen. Wie nachstehend
erläutert, erzeugt der Zähler 162 Ausgangssignale, deren Frequenz
der Taktfrequenz nach einer Teilung durch einen bestimmten
Faktor entspricht.
Von dem "einschüssigen" digitalen Impulsgenerators 151 aus
gelangen die Daten dann über das NAND-Gatter 156, das durch
das Ausgangssignal der Startschaltung 152 zum Durchlassen der
Daten freigegeben worden ist, zu dem Schieberegister 165, das
der Mustererkennungsschaltung 172 vorgeschaltet ist. Die ersten
sieben Datenbits werden dem Schieberegister 165 mit einer
Frequenz eingegeben, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
der durch 32 geteilten Frequenz des Taktgebers
12 entspricht. Aus dem Schieberegister 165 werden die Daten
kontinuierlich in die logische Mustererkennungsschaltung 172
überführt, die nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn in
dem Schieberegister ein vorbestimmter Erkennungscode erscheint.
Gleichzeitig wird die Verriegelungsschaltung 166 zum Beenden
der Mustersuche durch ein anderes Ausgangssignal des Zählers
162 betätigt, dessen Frequenz einem anderen Teilbetrag der
Frequenz des Taktgebers 12 entspricht, z. B. 1/256 der Taktfrequenz,
d. h. der Zeit, die benötigt wird, um dem Schieberegister
165 die ersten sieben Datenbits einzugeben. Die Freigabeschaltung
176 wird durch das Ausgangssignal der Schaltung
166 betätigt, wenn dieses zusammen mit dem Ausgangsignal der
Mustererkennungsschaltung 172 dem NAND-Gatter 174 zugeführt
wird. Daher werden die am Ausgang des NAND-Gatters 156 erscheinenden
Daten durch das NAND-Gatter 170 dem Datenzähler 182
und von dort aus der Datenspeicherschaltung 184 zugeführt.
Sobald die Daten dem Speicher 184 vollständig eingegeben worden
sind, wird die Stoppschaltung 167 betätigt, um ein Signal
zu erzeugen, das über das UND-Gatter 180 einer "Speicher"-
Klemme des Datenspeichers 184 zugeführt wird. Gleichzeitig gelangt
das Ausgangssignal der Stoppschaltung 167 zu der Startschaltung
152, um diese wieder in ihren Ausgangszustand zu
bringen und hierdurch die weitere Übertragung von Daten zu der
Schaltung 150 zu verhindern.
Nunmehr werden die aus dem äußeren Befehlsgeber stammenden
Daten in dem Speicher 184 gespeichert, um die Betriebsparameter
des Schrittmachers zu verändern.
Die Schaltung 150 nach Fig. 2 zum Empfangen der Steuerimpulse
ist mit weiteren Einzelheiten in Fig. 3A bis 3C dargestellt.
Gemäß Fig. 3A gehört zu dem Taktgeber 12 ein astabiler Multivibrator
200, der ein Oszillator-Ausgangssignal in einer Leitung
201 erscheinen läßt, um den übrigen Teilen der Schaltung
Taktimpulse zuzuführen. Ferner ist ein Frequenzteiler 13 vorhanden,
zu dem eine J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 203 gehört,
der ein geteiltes Frequenzausgangssignal des astabilen Multivibrators
200 über einen Takteingang zugeführt wird; ferner
ist eine Kippschaltung 204 von D-Typ vorhanden, der das Q-Ausgangssignal der Kippschaltung 203 über einen Takteingang zugeführt
wird. Das -Ausgangssignal der Kippschaltung 204 wird
dem D-Eingang zugeführt, so daß das Ausgangssignal bei aufeinanderfolgenden
Taktimpulsen zwischen einem hohen und einem
niedrigen Wert wechselt, um die Taktfrequenz durch zwei zu
teilen. Das Ausgangssignal der Kippschaltung 204 wird über
eine Leitung 208 abgeführt, die sich von dem Punkt BB in Fig. 3A
zu der Impulsbreiten-Regelschaltung 17 nach Fig. 5B fortsetzt.
Da das Q-Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 200 die
halbe Frequenz der Oszillatorfrequenz hat, entspricht das Ausgangssignal
der Kippschaltung 204 der durch 4 geteilten Taktfrequenz.
Die Setz- und Rücksetzklemmen der Kippschaltung 204
und der Kippschaltung 203 liegen an einer Leitung 190, an der
ein schwaches Signal vorhanden ist, um einen ständigen Betrieb
der beiden Kippschaltungen zu gewährleisten.
Die Klemme VSS, die positive Triggerklemme, die äußere Rücksetzklemme
und die Wiederholungstriggerklemmen des Taktgebers
12 werden auf einer niedrigen Spannung gehalten, während die
astabile Klemme, die negative Triggerklemme und die Klemme
VDD auf einer hohen Spannung gehalten werden. Der integrierte
Schaltkreis 200 des Taktgebers 12 arbeitet somit als astabiler
Multivibrator, dessen Ausgangssignal in der Leitung 201 erscheint,
wobei über die Leitung 210 der Kippschaltung 203 in
der beschriebenen Weise die halbierte Frequenz zugeführt wird.
Somit bildet das Ausgangssignal in der Leitung 201 die primäre
Taktfrequenz, das Ausgangssignal in der Leitung 14 an dem
Punkt AA die durch den Frequenzteiler 13 erzeugte erste Teilfrequenz
und das Ausgangssignal in der Leitung 208 an dem
Punkt BB die durch den Frequenzteiler 19 erzeugte zweite Teilfrequenz
der Taktfrequenz. Die Frequenz des Taktgebers 12 wird
durch die elektrischen Werte des Kondensators 211 und des Widerstandes
212 bestimmt, die zwischen den Kondensator- und
Widerstandsanschlußklemmen und der gemeinsamen RC-Klemme des
astabilen Multivibrators 200 liegen. Die Frequenz läßt sich
durch Verändern des Widerstandswertes des Widerstandes 212
einstellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der
Widerstand 212 einen Widerstandswert von 2 Megohm und der
Kondensator eine Kapazität von etwa 100 pF, so daß sich die
Taktfrequenz auf etwa 6,82 kHz einstellen läßt. Zwischen der
Kondensatorklemme des Multivibrators 200 und Masse liegt eine
Zenerdiode 213, damit die Oszillatorfrequenz bei abnehmender
Batteriespannung zurückgeht.
Die von dem nachstehend beschriebenen äußeren Befehlsgeber
übermittelten Daten werden gemäß Fig. 3A von einem magnetisch
betätigbaren Zungenschalter 215 empfangen und dem digitalen
"einschüssigen" Generator 151 zugeführt, der als Impulsgenerator
gewährleistet, daß der von dem Zungenschalter 215 aufgenommene
Impuls die richtige Form und Breite hat, um durch die
übrigen Teile der Schaltung verarbeitet werden zu können; zu
dem Impulsgenerator 151 gehören zwei Kippschaltungen 220 und
221 vom D-Typ, ein binärer Schnellübertragungszähler 222 und
ein UND-Gatter 223. Die Daten werden dem Takteingang der Kippschaltung
220 zugeführt, deren D-Eingang auf einer hohen Spannung
gehalten wird. Das Q-Ausgangssignal der Kippschaltung 220
gelangt zum D-Eingang der Kippschaltung 221, und das Q-Ausgangssignal
dieser Kippschaltung wird über das UND-Gatter 223
den Rücksetzklemmen der Kippschaltungen 220 und 221 zugeführt.
Zusätzlich werden dem UND-Gatter 223 die in der Leitung 201
erscheinenden primären Taktimpulse zugeführt, um das Zurücksetzen
der Kippschaltungen 220 und 221 zu synchronisieren.
Das -Ausgangssignal der Kippschaltung 220 gelangt zu einer
Rücksetzklemme des Zählers 220. Der Takteingang des Zählers
222 ist mit der Leitung 201 verbunden, damit von dort aus die
primären Taktimpulse zugeführt werden. Das Ausgangssignal des
Zählers 222 wird z. B. über den Ausgang Q 6 entnommen und der
Taktsignalklemme der Kippschaltung 221 zugeführt.
Wenn an dem Zungenschalter 215 ein Datenimpuls eintrifft, dient
dieser somit dazu, die an der D-Klemme vorhandene hohe Spannung
zum Q-Ausgang der Kippschaltung 220 und von dort aus zum D-Eingang
der Kippschaltung 221 gelangen zu lassen. Nimmt das Q-Ausgangssignal
einen hohen Wert an, geht das -Ausgangssignal auf
einen niedrigen Wert zurück, wodurch bei dem Zähler 222 das
starke Rücksetzsignal beseitigt wird, woraufhin dieser Zähler
damit beginnen kann, die ihm über die Leitung 201 zugeführten
Taktimpulse zu zählen. Erscheint in der Ausgangsleitung Q 6 des
Zählers 222 ein starkes Ausgangssignal, und zwar innerhalb des
2⁶fachen der durch 2 geteilten Taktfrequenz in Sekunden, wird
das am D-Eingang der Kippschaltung 221 vorhandene starke Signal
zum zugehörigen Q-Ausgang weitergegeben, um einem Eingang
des UND-Gatters 223 zugeführt zu werden. Beim Erscheinen des
nächsten Taktimpulses in der Leitung 201 wird das starke Signal
den Rücksetzklemmen der Kippschaltungen 220 und 221 zugeführt,
um diese wieder in ihren Ausgangszustand zu bringen.
Somit wird der in der Ausgangsleitung 230 erscheinende Impuls
eine konstante Breite haben, die durch die Zeit bestimmt ist,
während welcher das am Ausgang Q 6 des Zählers 222 erscheinende
Signal einen hohen Wert annehmen kann, nachdem der Impuls
an dem Zungenschalter 215 eingetroffen ist. Die Amplitude
des Ausgangsimpulses in der Leitung 230 wird natürlich konstant
sein und der hohen Spannung entsprechen.
Das Ausgangssignal des digitalen "einschüssigen" Generators
151 wird gemäß Fig. 3A der Startverriegelungsschaltung 152
zugeführt. Zu der Schaltung 152 gehört eine J-K-Haupt-Servo-
Kippschaltung 235, deren Takteingang das Ausgangssignal des
Generators 151 zugeführt wird. Der K-Eingang der Kippschaltung
235 wird auf einer niedrigen Spannung gehalten, und der J-Eingang
ist an den -Ausgang angeschlossen. Daher bleibt am
Q-Ausgang nach dem Eintreffen des ersten Taktimpulses ständig
eine hohe Spannung erhalten, bis die Kippschaltung 235 zurückgesetzt
wird. Die Rücksetzklemme steht in Verbindung mit der
nachstehend anhand von Fig. 3B beschriebenen Stoppverriegelungsschaltung
167. Vom Q-Ausgang gelangt das Ausgangssignal der
Kippschaltung 235 zu einem Eingang eines NAND-Gatters 156,
und die in der Ausgangsleitung 230 des Impulsgenerators 151
erscheinenden Daten gelangen zu dem anderen Eingang des NAND-
Gatters. Das Ausgangssignal des Gatters 156 wird gemäß Fig. 3B
dem Schieberegister 165 und gemäß Fig. 3C einem Eingang des
NAND-Gatters 170 zugeführt, um auf eine noch zu erläuternde
Weise zu dem Datenzähler 182 zu gelangen.
Das Q-Ausgangssignal der Kippschaltung 235 gelangt gemäß Fig. 3B
zu der Rücksetzschaltung 155, zu der zwei Kippschaltungen 240
und 241 vom D-Typ gehören. Der D-Eingang der Kippschaltung
240 wird auf einer hohen Spannung gehalten, und das in der
Leitung 239 erscheinende Ausgangssignal der Startverriegelungsschaltung
152 wird dem Takteingang zugeführt. Wenn in der Leitung
239 anstelle eines schwachen Signals ein starkes Signal
erscheint, wird somit das starke Signal vom D-Eingang zum Q-Ausgang
der Kippschaltung 240 weitergeleitet, so daß es am D-Eingang
der Kippschaltung 241 erscheint. Dem Takteingang der Kippschaltung
241 werden die in der Leitung 201 erscheinenden primären
Taktimpulse zugeführt. Somit wird bei der Betätigung der
Startverriegelungsschaltung 152 das starke Signal vom D-Eingang
der Kippschaltung 240 aus gleichzeitig mit einem Taktimpuls
zum Q-Ausgang der Kippschaltung 241 weitergegeben, so daß in
der Ausgangsleitung 243 ein starkes Rücksetzsignal erscheint,
das auf eine noch zu erläuternde Weise den Rücksetzklemmen der
Kippschaltung 240, dem Schieberegister 165, der Freigabeschaltung
176 (Fig. 3C), der Stoppverriegelungsschaltung für die
Mustersuche (Fig. 3C) und dem Datenzähler 182 (Fig. 3C) zugeführt
wird. Jedoch wird die Dauer des Rücksetzimpulses selbsttätig
begrenzt, d. h. er verschwindet, sobald er an der Rücksetzklemme
der Kippschaltung 240 erscheint, nachdem über die
Leitung 201 der nächste primäre Taktimpuls zugeführt worden
ist.
Gemäß Fig. 3A wird das -Ausgangssignal der Startverriegelungs-
Kippschaltung 235 den Rücksetzklemmen der Zählkreise des Zählers
162 in Fig. 3B zugeführt. Zu dem Zähler 162 gehören ein
binärer Schnellübertragungszähler 258, ein binärer Schnellübertragungszähler
259 und ein UND-Gatter 260. Die beiden Zähler
258 und 259 werden durch das -Ausgangssignal der Startverriegelungs-Kippschaltung
235 zurückgesetzt. Wird die Kippschaltung
235 betätigt, wird somit das an den Rücksetzklemmen 258
und 259 normalerweise vorhandene Rücksetzsignal beseitigt, um
den Zähler 162 zu veranlassen, mit einem Zählvorgang zu beginnen.
Die in der Leitung 201 erscheinenden primären Taktimpulse gelangen
zum Takteingang des Zählers 259, und die in den Leitungen
Q 5, Q 9 und Q 12 erscheinenden Ausgangssignale werden dem
Schieberegister 165 (Fig. 3B) der Mustersuch-Stoppschaltung
166 (Fig. 3C) und dem Takteingang des Zählers 258 zugeführt.
Somit erscheinen die Ausgangssignale des Zählers 259 in der
Leitung 201 mit einer einem Teil der Taktfrequenz entsprechenden
Frequenz; wenn z. B. die Taktfrequenz etwa 6,82 kHz beträgt,
so daß die Taktsignale eine Periodenlänge von etwa 0,1466 ms
haben, beträgt die Periode der in der Leitung Q 5 erscheinenden
Impulse etwa 4,69 ms, diejenige der Ausgangssignale in der
Leitung Q 9 etwa 75,07 ms und diejenige der Ausgangssignale in
der Leitung Q 12 etwa 600,58 ms.
Der Ausgang Q 1 des Zählers 258 ist mit einer Klemme des UND-
Gatters 260 verbunden, und der Ausgang Q 4 des Zählers 258
liegt am anderen Eingang dieses Gatters. Da der Zähler 258
seine Taktimpulse über den Ausgang Q 12 des Zählers 259 erhält,
wechseln die am Ausgang des UND-Gatters 260 erscheinenden Signale
der Ausgänge Q 1 und Q 4 des Zählers 258 mit einer Periode
5405,28 ms zwischen einem niedrigen und einem hohen Wert. Wie
noch zu erläutern, werden die an dem Zungenschalter 215 eintreffenden
Daten am Ausgang Q 5 des Zählers 259 empfangen, wobei
die Periodenlänge 4,69 ms beträgt. Daher erfolgt die Veränderung
des Signalzustandes am Ausgang des UND-Gatters 260,
wenn 1152 Datenimpulse erschienen sind, nachdem die Zähler zur
Durchführung einer Zählung freigegeben wurden, um die Stoppverriegelungsschaltung
167 zu betätigen, die im folgenden anhand
von Fig. 3B beschrieben wird.
Beim Betrieb sucht die Schaltung zuerst ein Zugriffscodemuster
von Impulsen, die über den Zungenschalter 215 zugeführt werden.
Diesem Zweck dient eine in Fig. 3B dargestellte Mustererkennungsschaltung
270 mit einem Schieberegister 165 und einem
Mustererkennungs-NAND-Gatter 172. Der Ausgang Q 5 des Zählers
259 liegt am Takteingang des Schieberegisters 165. Die gemäß
Fig. 3A durch den "einschüssigen" Impulsgenerator 151 erzeugten
Daten werden über das NAND-Gatter 156 dem Dateneingang des
Schieberegisters 165 zugeführt. Diese Daten werden dem Schieberegister
165 mit der Frequenz der Impulse eingegeben, die an
der Klemme Q 5 des Zählers 259 erscheinen. Wenn die zu der
Schaltung übermittelten Impulse nicht die gleiche Frequenz
haben wird die am Ausgang Q 5 des Zählers 259 erscheinenden,
werden somit diese Daten dem Schieberegister 165 nicht in der
richtigen Weise eingegeben, und sie werden von der nachstehend
beschriebenen Mustererkennungsschaltung 172 nicht erkannt.
Diese Notwendigkeit der Einhaltung einer Taktfrequenz führt
somit dazu, daß bei den einzugebenden Daten eine bestimmte
Frequenz eingehalten werden muß, und zwar zusätzlich zu den
übrigen Erfordernissen, insbesondere dem Muster aus starken
und schwachen Signalen, wodurch die statistische Unwahrscheinlichkeit
einer fälschlichen Betätigung der Parameterbestimmungsschaltung
weiter erhöht wird.
Werden die Daten dem Schieberegister 165 eingegeben, erscheinen
sie an den zugehörigen Ausgangsklemmen Q 1-Q 7, die mit
den Eingängen des NAND-Gatters 172 verbunden sind. Ggf. können
bestimmte Ausgangsleitungen des Schieberegisters 165 mit Invertern
272 und 273 versehen sein, so daß die Möglichkeit besteht,
das erforderliche Erkennungsmuster der Schaltung eindeutig
zu codieren.
Das NAND-Gatter 172 erzeugt nur dann ein schwaches Ausgangssignal,
wenn allen seinen Eingängen gleichzeitig Signale zugeführt
werden. Somit erzeugen die Ausgangssignale des Schieberegisters
165 nur dann eine Zustandsänderung am Ausgang des
NAND-Gatters 172, wenn sie einem vorbestimmten Zugriffscode
entsprechen. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 172 wird durch
einen Inverter 274 umgekehrt, um dann einem Eingang des NAND-
Gatters
174 nach Fig. 2 zugeführt zu werden.
Nachdem eine Zeit verstrichen ist, die ausreicht, um das Zugriffsmuster
zu erkennen, wird die Schaltung durch die Mustersuch-Stoppschaltung
166 (Fig. 3C) gesperrt, um die Fortsetzung
der Mustersuche zu verhindern. Zu der Mustersuch-Stoppschaltung
166 gehört eine J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 276,
der als Taktsignal das Ausgangssignal des Zählers 259 zugeführt
wird. Der K-Ausgang der Kippschaltung 276 wird auf einer
niedrigen Spannung gehalten, während der J-Eingang das am
-Ausgang erscheinende Signal zugeführt erhält. Somit geht
beim Eintreffen eines Taktimpulses am Takteingang das Signal
am Ausgang von seinem normalen niedrigen Wert auf einen hohen
Wert über, den es beibehält, bis die Kippschaltung 276 zurückgesetzt
wird. Der Ausgang ist mit dem anderen Eingang des
NAND-Gatters 174 verbunden, um eine weitere Übertragung von
Signalen aus der Mustererkennungsschaltung 270 zu verhindern.
Da das Taktsignal der Kippschaltung 276 dem Ausgang Q 9 der
Kippschaltung 259 entnommen wird, wird die Mustersuch-Stoppschaltung
166 betätigt, sobald nach der Betätigung der Startschaltung
152 etwa 37,55 ms verstrichen sind. Dies entspricht
einer Periode, die acht Datenbits enthält, welche mit der
durch das Signal am Ausgang Q 5 des Zählers 259 bestimmten Frequenz
übermittelt werden. Wenn mit der Suche nach dem Zugriffsmuster
begonnen wird, und wenn das Zugriffsmuster nicht innerhalb
der ersten acht Impulse erkannt wird, beendet somit die
Schaltung die Suche, und sie nimmt keine weiteren Daten auf,
bis die für einen vollständigen Programmierungszyklus erforderliche
Zeit abgelaufen ist.
Wenn das Zugriffsmuster erkannt wird, wird unmittelbar vor
der Betätigung der Mustersuch-Stoppschaltung 166 das Ausgangssignal
der Mustererkennungsschaltung 270 über das NAND-Gatter
174 weitergeleitet und gemäß Fig. 3C der Freigabeschaltung
176 zugeführt, zu der eine J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 280
gehört, deren K-Eingang auf einer niedrigen Spannung gehalten
wird, und deren Ausgang mit dem J-Eingang verbunden ist. Das
von der Mustererkennungsschaltung kommende Signal wird dem
Takteingang zugeführt. Sobald das Freigabeimpulsmuster erkannt
wird, läßt somit die Freigabeschaltung 176 an ihrem Ausgang Q
ein starkes Signal erscheinen, das bis zum Zurücksetzen der
Kippschaltung 280 erhalten bleibt. Der Ausgang Q der Kippschaltung
280 ist mit einem Eingang des NAND-Gatters 170 verbunden,
um die Weitergabe der das Gatter 156 passierenden Daten zu
steuern. Außerdem ist der Ausgang Q der Kippschaltung 280 an
einen Eingang des UND-Gatters 180 angeschlossen, damit das
betreffende Signal mit dem Ausgangssignal der Stoppschaltung
167 in der noch anhand von Fig. 3B zu beschreibenden Weise verglichen
werden kann. Sobald sich der Zustand der Freigabeschaltung
176 bei Erkennung des Zugriffsmusters ändert, werden
vom Ausgang des NAND-Gatters 157 über das NAND-Gatter
146 der Datenzählschaltung 182 die Daten von der Kippschaltung
280 aus zugeführt; vgl. Fig. 3C.
Zu dem Datenzähler 182 gehört ein Schnellübertragungszähler
291. Von dem "einschüssigen" Impulsgenerator 151 nach Fig. 3A
aus werden die Daten dem Takteingang des Zählers 291 zugeführt.
Beim Eingeben der Daten in den Zähler 291 entsprechen
somit die Signalzustände an den Ausgängen Q 1 bis Q 10 der Anzahl
der empfangenen Impulse. Es sei bemerkt, daß das an den
Klemmen Q 1-Q 10 erscheinende Ausgangssignal das binäre Äquivalent
der Anzahl der über den Takteingang empfangenen Impulse
ist, wobei das höchstwertige Bit am Ausgang Q 10 erscheint.
Die in den Leitungen Q 1-Q 8 des Zählers 291 erscheinenden
Daten werden gemäß Fig. 3C direkt der Datenspeicherschaltung
184 zugeführt. Zu der Schaltung 184 gehören eine Verriegelungsschaltung
295 und zwei Kippschaltungen 290 und 292 vom D-Typ
zum Speichern der zugeführten Signale. Die verschiedenen Ausgänge
Q 1-Q 8 des Zählers 291 sind mit den verschiedenen Dateneingängen
der Verriegelungsschaltung 295 verbunden, deren Speicherklemmen
an den Ausgang des UND-Gatters 180 angeschlossen
sind, dem, wie oben erwähnt, die Eingangssignale gemäß Fig. 3B
von den Ausgängen der Stoppverriegelungsschaltung 167 und gemäß
Fig. 3C von der Freigabeschaltung 176 aus zugeführt werden.
Die Ausgänge Q 9 und Q 10 des Zählers 291 sind an die zugehörigen
D-Eingänge der Kippschaltungen 290 und 292 angeschlossen.
Die Q-Ausgänge der Kippschaltungen 290 und 292 lassen zwei
weitere Steuerdatensignale an den Punkten EE und FF erscheinen.
Zu der Stoppverriegelungsschaltung 167 gehören gemäß Fig. 3B
zwei Kippschaltungen 300 und 301 vom D-Typ. Die in der Leitung
201 erscheinenden primären Taktimpulse gelangen zum Takteingang
der Kippschaltung 301, und die Ausgänge Q 1 und Q 4
des Zählers 258 sind in der beschriebenen Weise über das UND-
Gatter 260 mit dem Takteingang der anderen Kippschaltung 300
verbunden. Am D-Eingang der Kippschaltung 300 liegt ein starkes
Signal, und der Ausgang Q ist mit dem Eingang D der Kippschaltung
301 verbunden. Der Ausgang Q der Kippschaltung 301
ist an einen der Eingänge des UND-Gatters 180 und die Rücksetzklemme
der Kippschaltung 300 angeschlossen.
Wenn sämtliche Daten empfangen worden sind, die von der Schaltung
innerhalb der Zeitspanne aufgenommen werden, welche durch
die Änderung des zeitlichen Zusammentreffens der Zustandsänderungen
an den Ausgängen Q 1 und Q 4 des Zählers 258 bestimmt wird,
erzeugen gemäß Fig. 3C die Stoppverriegelungsschaltung 167
und die Freigabeschaltung 176 ein Signal, das den "Speicher"-
Klemmen der Verriegelungsschaltung 295 zugeführt wird, um die
an den Dateneingängen erscheinenden Daten einzugeben. Danach
bleiben diese Daten in der Verriegelungsschaltung gespeichert,
bis ein weiterer Satz von Signalen, zu denen der richtige Zugriffscode
gehört, der Schaltung zugeführt wird. Die von der
Verriegelungsschaltung 295 aufgenommenen Signale stehen danach
zur Verfügung, um verschiedenen Schaltungen zugeführt zu werden,
mittels welcher die Betriebsparameter des Schrittmachers
verändert werden können, zu dem die beschriebene Schaltung gehört.
Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Schaltung des Impulsgenerators
21 nach Fig. 1. Zu diesem als Spannungsvervielfacher
arbeitenden Generator gehören zwei npn-Transistoren 310 und
311. Der Kollektor und der Emitter des Transistors 311 schalten
eine Seite eines Kondensators 313 über einen weiteren Kondensator
314 in Reihe mit der Ausgangsleitung 22. Ein Widerstand
316 verbindet die Basis des Transistors 311 mit einer negativen
Klemme 190, und ein weiterer Widerstand 322 verbindet den
Kollektor des Transistors 311 mit einer Masseklemme 191, um
den Kollektor-Basis-Übergang des Transistors 311 in der Gegenrichtung
vorzuspannen.
Die an den Emitter des Transistors 311 angeschlossene Seite
des Kondensators 313 ist außerdem über einen Widerstand 318
an eine Klemme 190 angeschlossen, an der ein negatives Potential
vorhanden ist. Die andere Seite des Kondensators 313 ist
mit dem Kollektor des Transistors 310 und über einen Widerstand
320 mit einer Masseklemme 191 verbunden. Der Emitter des
Transistors 310 liegt direkt an der negativen Klemme 190.
Befinden sich die Transistoren 310 und 311 in ihrem normalen
nichtleitenden Zustand, wird somit der Kondensator 313 gemäß
Fig. 4 durch die Spannung aufgeladen, die zwischen der negativen
Klemme 190 und der Masseklemme 191 über die Widerstände
318 und 320 erscheint.
Wird der Transistor 310 auf eine noch zu erläuternde Weise
vorgespannt, um leitfähig gemacht zu werden, wird das an seinem
Emitter vorhandene negative Potential mit dem vorher aufgeladenen
Kondensator 313 in Reihe geschaltet, wodurch die am
Emitter des Transistors 311 gegen Masse entwickelte Spannung
vervielfacht wird. Außerdem wird durch dieses erhöhte negative
Potential der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 311 in
der Vorwärtsrichtung vorgespannt, so daß der Transistor leitfähig
wird und die in der beschriebenen Weise vervielfachte
Spannung an die Ausgangsleitung 22 abgibt.
Zwischen der Ausgangsleitung
22 und der Masseklemme 191 liegt
eine Zenerdiode 324 zum Schutz gegen Defibrillationsspannungen
und andere möglicherweise auftretende, unerwünscht hohe Spannungen.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Erzeugung des Stimulationsimpulses
durch Zuführen eines Basisstroms zu dem Transistor
310 gesteuert. Dieser Basisstrom wird in einem Ohmschen Leitungsweg
erzeugt, der zwischen der Basis des Transistors 310
und dem Ausgang eines NAND-Gatters 327 verläuft. Das Eingangssignal
für das NAND-Gatter 327 wird auf eine noch zu beschreibende
Weise dem Ausgang der Impulsbreitenregelschaltung 17
nach Fig. 1 entnommen.
Der Widerstand des Leitungswegs und damit auch der Basisstrom
des Transistors 310 wird durch die Amplitudenregelschaltung 24
bestimmt, zu der die drei Widerstände 326, 329 und 330 gehören.
Die Widerstände 329 und 330 sind parallelgeschaltet, und außerdem
sind sie mit dem Widerstand 326 über zweiseitige Schalter
332 und 333 parallelgeschaltet, denen digitale Betätigungssignale
aus der Datenspeicherschaltung 295 der Hauptparameter-
Regelschaltung 150 nach Fig. 3C über die Leitungen II und JJ
zugeführt werden. Wenn während des Betriebs ein logisches Signal
"00" in den Leitungen II und JJ vorhanden ist, wird somit
der gesamte Widerstandswert des Widerstandes 326 zur Wirkung
gebracht, um den Basisstrom des Transistors 310 zu bestimmen.
Erscheint in den Leitungen II und JJ das logische Signal "01",
wird der Schalter 332 geschlossen, so daß die parallelgeschalteten
Widerstände 329 und 326 den Widerstand des Leitungswegs
bestimmen. Das Erscheinen des logischen Signals "10" in den
Leitungen II und JJ führt dazu, daß der Schalter 333 geschlossen
wird, um im Basiskreis des Transistors 310 die parallelgeschalteten
Widerstände 330 und 326 zur Wirkung zu bringen.
Schließlich führt das Erscheinen des logischen Signals "11"
in den Leitungen II und JJ dazu, daß beide Schalter 332 und 333
geschlossen werden, um alle drei Widerstände 329, 330 und 326
parallelzuschalten. Somit wird der Kollektor-Emitter-Strom des
Transistors 310 durch das jeweils in den Leitungen II und JJ
erscheinende logische Signal bestimmt.
Das Ausmaß, in dem der Transistor 310 durch das in den Leitungen
II und JJ erscheinende logische Signal leitfähig gemacht
wird, bestimmt die Amplitude des an die Ausgangsleitung 22
abgegebenen Ausgangsimpulses. Mit anderen Worten, der Spannungsabfall
zwischen Kollektor und Emitter bestimmt die Spannung,
die sich zu der dem Kondensator 313 vorher aufgedrückten
Spannung addiert.
Die Ausgangsleitung 22, über die in der beschriebenen Weise
Stimulationsimpulse aus dem Impulsgenerator 21 abgegeben werden,
dient auch dazu, auf natürlichem Wege erzeugte Herzimpulse
dem Detektorteil des Schrittmachers 10 über die Leitung 33
nach Fig. 1 zuzuführen. Gemäß Fig. 4 ist in der Leitung 33
ein Widerstand 340 mit einem Kondensator 341 in Reihe geschaltet,
und diese Leitung ist mit einem nicht invertierenden Eingang
eines Operationsverstärkers 343 verbunden. Der Widerstand
340 und der Kondensator 341 dienen dazu, das Signal dem Eingang
des Operationsverstärkers zuzuführen, und sie wirken gleichzeitig
als Niederfrequenzfilter, wobei der Kondensator 341
den niederfrequenzen Komponenten des in der Leitung 22 erscheinenden
Signals einen hohen Widerstand entgegensetzt. Zwischen
dem Widerstand 340 und dem Kondensator 341 ist eine Diode 344
angeschlossen, die mit der Masseklemme 191 verbunden ist, um
die Amplitude des Stimulationsimpulses auf eine vertretbare
Spannung zu begrenzen, damit der Verstärker 343 nicht überlastet
wird.
Ein Widerstand 346 ist mit einem Kondensator 347 zwischen
der Masseklemme 191 und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
343 in Reihe geschaltet. Zwischen dem Ausgang
des Verstärkers 343 und seinem invertierenden Eingang liegt
ein Rückkopplungswiderstand 349. Der Widerstand 346 und der
Kondensator 347 wirken bezüglich des am Ausgang des Operationsverstärkers
343 erscheinenden Signals ebenfalls als Niederfrequenzfilter.
Ferner ist ein Vorwärtskompensationskondensator
350 vorhanden, um den oberen Frequenzabschaltpunkt beim oberen
Pegel von 3 db zu bestimmen. Schließlich ist der nicht invertierende
Eingang des Verstärkers 343 an einen Spannungsteiler
angeschlossen, zu dem zwei zwischen der negativen Klemme 190
und der Masseklemme 191 in Reihe geschaltete Widerstände 352
und 353 gehören. Zwischen der Masseklemme 191 und einer Offset-
Abgleichklemme des Verstärkers 343 liegt ein Offset-Abgleichwiderstand
355. Der Ausgang des Verstärkers 343 ist an die
Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors 356 angeschlossen,
um den Quellen-Abfluß-Strom zu steuern. Beim Eintreffen eines
auf natürlichem Wege erzeugten Herzimpulses oder eines anderen
Signals mit ähnlichen Frequenzcharakteristiken erzeugt somit
der Verstärker 343 eine Ausgangsspannung, um den Feldeffekttransistor
356 zu betätigen. Das Ausmaß, in dem der Transistor
356 eingeschaltet wird, richtet sich natürlich nach der Ausgangsspannung
des Verstärkers 343, die ihrerseits durch die
Amplitude des von der Leitung 22 aufgenommenen Signals bestimmt
wird.
Die Empfindlichkeit des Schrittmachers 10 für durch den R-Wellenverstärker
32 erzeugte Signale wird durch die Empfindlichkeitsregelschaltung
35 nach Fig. 1 bestimmt, zu der gemäß Fig. 4
ein NAND-Gatter 358 gehört, dessen Eingänge gemäß Fig. 3C an
die Ausgangsklemmen GG der Datenspeicherschaltung 295
angeschlossen sind. Der Ausgang des NAND-Gatters
358 ist an eine Steuerklemme eines zweiseitigen Schalters 359
angeschlossen, der mit einer Schottky-Diode 361 parallelgeschaltet
ist.
Eine weitere Klemme HH der Datenspeicherschaltung 295 nach
Fig. 3C ist mit einem zweiten doppelseitigen Schalter 362 verbunden,
der mit einer Siliziumdiode 364 parallelgeschaltet ist.
Die Anode der Diode 361 ist mit der Masseklemme 191 verbunden,
und die Kathode der Diode 364 ist an den Zufluß des Feldeffekttransistors
356 angeschlossen. Zwischen dem Abfluß dieses Transistors
und der negativen Klemme 190 liegt ein Widerstand 365,
so daß sich ein Stromleitungsweg von der Erdungsklemme 191 über
die Dioden 361 und 364, den Zufluß und den Abfluß des Feldeffekttransistors
356 und den Widerstand 365 zu der negativen
Klemme 190 erstreckt. Da bei der Schottky-Diode 361 und der
Siliziumdiode 364 die Widerstände in der Vorwärtsrichtung in
der Größenordnung von 0,2 bzw. 0,7 Ohm liegen, kann der Strom,
der durch den Widerstand 365 fließt, wenn der Transistor 356
leitfähig ist, dadurch bestimmt werden, daß der eine oder andere
der zweiseitigen Schalter 359 und 362 oder keiner dieser Schalter
betätigt wird, oder daß beide Schalter betätigt werden.
Erscheint z. B. das logische Signal "00" an den Klemmen GG und
HH, wird der zweiseitige Schalter 359 betätigt, während der
zweiseitige Schalter 362 wirkungslos bleibt, so daß ein Stromleitungsweg
von der Masseklemme 191 über den Schalter 359 und
die Diode 365 zum Zufluß des Transistors 356 verläuft. Beim
Erscheinen des logischen Signals "01" an den Klemmen GG und
HH werden beide Schalter 359 und 362 betätigt, so daß in dem
Stromleitungsweg zwischen der Masseklemme 191 und dem Zufluß
des Transistors 356 die beiden Dioden 361 und 364 überbrückt
werden. Ein an den Klemmen GG und HH erscheinendes logisches
Signal "10" schaltet beide Schalter 359 und 362 ab, so daß
der Stromleitungsweg von der Masseklemme 191 über die beiden
Dioden 361 und 364 zum Zufluß des Transistors 356 verläuft.
Schließlich wird beim Erscheinen eines logischen Signals "11"
an den Klemmen GG und HH der Schalter 359 abgeschaltet und der
Schalter 362 eingeschaltet, so daß sich ein Stromleitungsweg
von der Masseklemme 191 über die Diode 361 und den Schalter
362 zum Zufluß des Transistors 356 erstreckt. Durch Zuführen
entsprechender logischer Signale zu den Klemmen GG und HH ist
es somit möglich, das an den Zufluß des Feldeffekttransistors
356 angelegte Potential nach Bedarf zu verändern, um den Spannungspegel
zu bestimmen, bei dem der Transistor 356 eingeschaltet
wird. Wenn dies geschieht, erscheint am Widerstand 365 eine
Spannung, die einem Eingang einer Anordnung mit zwei Invertern
370 und 371 zugeführt wird, um gemäß Fig. 1 zu dem Steuerzähler
38 zu gelangen.
Der Steuerzähler 38, die Einrichtung 43 zum Regeln der refraktären
Periode, die Schaltung 41 zum Zurücksetzen des asynchronen
Intervallgenerators 15, der Generator 15 selbst, die asynchrone
Frequenzregelschaltung und die Impulsbreitenregelschaltung
17 nach Fig. 1 sind mit weiteren Einzelheiten in Fig. 5A
und 5B dargestellt. Der Anordnung nach Fig. 5A und 5B werden
über die Leitung 14 Impulse zugeführt, die den primären Taktimpulsen
des Taktgebers 12 nach deren erster Teilung durch
4 entsprechen.
Das Ausgangssignal des R-Wellenverstärkers 32 wird gemäß
Fig. 5A der Rücksetzklemme des Steuerzählers 38 über die Leitung
Z zugeführt, so daß der Steuerzähler ein Rücksetzsignal
erhält, sobald ein entsprechendes Signal durch den R-Wellenverstärker
32 nachgewiesen wird. Die erstmalig geteilten Taktimpulse
aus der Leitung 14 werden einem Eingang des NAND-Gatters
40 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Takteingang des
Zählers 38 verbunden ist, bei dem es sich um einen Schnellübertragungszähler
handelt, der an seinen verschiedenen Ausgängen
Signale erscheinen läßt, welche jeweils einer vorbestimmten
Anzahl von seinem Takteingang zugeführten Taktimpulsen
entsprechen. Wie erwähnt, besteht die Hauptaufgabe des
Steuerzählers 38 darin, einen refraktären Zustand bzw. ein
Steuerintervall zu bestimmen, während dessen das Eintreffen
eines auf natürlichem Wege erzeugten Herzimpulses nicht zu
einem Zurücksetzen führt, und nach dessen Beendigung das Eintreffen
eines solchen Impulses die Erzeugung eines Rücksetzimpulses
veranlaßt, wodurch angezeigt wird, daß das Herz einwandfrei
arbeitet. Bei dem Zähler 38 stehen zwei Ausgangsleitungen
zur Wahl, von denen die eine als Leitung 373 an den Ausgang
Q 9 und die andere als Leitung 374 über ein UND-Gatter 376
an die Ausgänge Q 7 und Q 10 angeschlossen ist. Die in den
Leitungen 373 und 374 erscheinenden Signale repräsentieren eine
Zustandsänderung, die 256 Taktimpulsen (2⁹ : 2) bzw. 576 Taktimpulsen
(2¹⁰ + 2⁷ : 2) entspricht. Die in der Leitung 14 erscheinenden
Impulse mit einer Länge von etwa 0,587 ms erzeugen
in den Leitungen 373 und 374 Zustandsänderungen nach
150,15 bzw. 337,83 ms. Somit besteht eine Wahlmöglichkeit
zwischen den Zeitpunkten der Zustandsänderungen in den Leitungen
373 und 374 zur Bestimmung der refraktären Periode des
Schrittmachers. Die Wahl zwischen den Signalen in den beiden
Leitungen wird durch einen Multiplexer 377 bewirkt. Die Leitung
373 ist mit dem Eingang 0 und die Leitung 374 mit dem
Eingang 1 des Multiplexers 377 verbunden. Der Eingang A des
Multiplexers ist an den Ausgang Q 8 bzw. die Klemme NN der
Verriegelungsschaltung 295 nach Fig. 3C angeschlossen, damit
dem Multiplexer das betreffende Signal zugeführt wird. Die
Wertetabelle des Multiplexers 377 ist derart, daß beim Zuführen
eine 0-Signals zur Klemme A das dem Eingang 0 zugeführte
Signal der Leitung 379 zugeführt wird. Die Zufuhr eines 1-Signals
zur Klemme A bewirkt, daß das Signal vom Eingang 1 aus
der Ausgangsleitung 379 zugeführt wird. Somit bestimmt das
am Ausgang Q der Datenspeicherschaltung 295 nach Fig. 3C erscheinende
Signal, welches das refraktäre Steuersignal repräsentiert,
ob die refraktäre Periode der Schaltung entsprechend
dem Signal in der Leitung 373 eine Länge von 150,14 ms oder
entsprechend dem Signal in der Leitung 374 eine Länge von
337,83 ms erhalten soll. Das Ausgangssignal des Multiplexers
377 wird über die Leitung 379 einem invertierenden NAND-Gatter
45 zugeführt, dessen Ausgang mit der Schaltung 41 zum Zurücksetzen
des asynchronen Intervallgenerators 15 und einer der
Klemmen des NAND-Gatters 40 auf der Eingangsseite des Steuerzählers
38 verbunden ist. Sobald der Zähler 38 während des Betriebs
zurückgesetzt wird, beginnt er mit der Zählung der seinem
Takteingang über das NAND-Gatter 40 zugeführten Taktimpulse.
Beim Erreichen des vorbestimmten Zählergebnisses an der gewählten
Ausgangsleitung 373 bzw. 374 wird an die Leitung 379 zu
dem invertierenden NAND-Gatter 45 ein Ausgangssignal abgegeben,
so daß in der Ausgangsleitung 382 anstelle des normalen starken
Signals ein schwaches Signal erscheint. Sobald dies geschieht,
wird das NAND-Gatter 40 gesperrt, so daß dem Zähler 38 keine
weiteren Taktimpulse zugeführt werden und der Zählvorgang beendet
wird. Somit zählt der Steuerzähler 38 erst weiter, wenn
er durch einen ihm danach über den R-Wellenverstärker 32 zugeführten
Impuls zurückgesetzt wird.
Zusätzlich zu den an den Klemmen Q 9, Q 7 und Q 10 erscheinenden
Ausgangssignalen erscheint ein Ausgangssignal an der Klemme
Q 4 des Zählers 38, das in der nachstehend beschriebenen Weise
der Schaltung 41 zum Zurücksetzen des asynchronen Intervallgenerators
15 zugeführt wird.
Zu der Rücksetzschaltung 41 gehören gemäß Fig. 5A zwei Kippschaltungen
384 und 385 vom D-Typ. Der Eingang D der Kippschaltung
384 wird auf einer hohen Spannung gehalten, und der Ausgang
Q ist mit dem Eingang D der Kippschaltung 385 verbunden.
Der Ausgang Q der Kippschaltung 385 ist an die Rücksetzklemme
der Kippschaltung 384 angeschlossen, und am Ausgang der Kippschaltung
385 erscheint das Ausgangssignal der Rücksetzschaltung
41, das gemäß Fig. 5B einem Eingang des NAND-Gatters 30
zugeführt werden soll. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 45,
das das Signal für die gewählte refraktäre Periode repräsentiert,
wird über die Leitung 382 dem Takteingang der Kippschaltung
384 zugeführt. Das an der Klemme Q 4 des Zählers 38 erscheinende
Ausgangssignal gelangt zum Takteingang der zweiten
Kippschaltung 385. Wird der Steuerzähler 38 während des Betriebs
zurückgesetzt, beginnt er einen Zählvorgang, bei dem
er ein erstes Zählergebnis erreicht, um ein Ausgangssignal
über die Klemme Q 4 abzugeben und hierdurch das starke Signal
am Eingang D der Kippschaltung 384 zum Eingang D der Kippschaltung
385 weiterzugeben. Wenn der Zähler 38 danach das
Zählergebnis an der gewählten Ausgangsleitung 373 bzw. 374
erreicht, wird dem Takteingang der Kippschaltung 385 ein Taktsignal
zugeführt, um eine Zustandsänderung an den Ausgängen
hervorzurufen, so daß am Ausgang Q anstelle eines schwachen
Signals ein starkes Signal und am Ausgang anstelle eines
starken Signals ein schwaches Signal erscheint. Der Übergang
des Ausgangssignals am Ausgang von einem hohen Wert auf
einen niedrigen Wert, der gemäß Fig. 5B auf das NAND-Gatter
30 wirkt, bildet das Rücksetzsignal, das gemäß Fig. 5B dem
asynchronen Intervallgenerator 15 zugeführt wird, um diesen
zurückzusetzen.
Trifft an der Rücksetzklemme des Zählers 38 ein Rücksetzsignal
ein, bevor das der gewählten Ausgangsleitung 373 oder
374 entsprechende Zählergebnis erreicht ist, wird somit der
Zähler zurückgesetzt, so daß mit einem völlig neuen Zählvorgang
begonnen wird, ohne daß die Kippschaltung 385 einen Ausgangsimpuls
abgibt. Dieser Rücksetzzustand kann beliebig verlängert
werden, wenn z. B. ein Störsignal veranlaßt wird, den
Zähler 38 ständig innerhalb der durch den Hauptparameterregler
150 bestimmten refraktären Periode zurückzusetzen. Sobald das
vorbestimmte Zählergebnis erreicht worden ist, erzeugt jedoch
die Kippschaltung 385, die vorher durch das ihr über die
Klemme Q 4 zugeführte Signal des Zählers 38 "vorbereitet" worden
ist, ein am Ausgang erscheinendes Rücksetzsignal.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Erzeugung oder Nichterzeugung
eines Rücksetzsignals mit Hilfe der Asynchrongeneratorrücksetzschaltung
41 den Bedarfsbetrieb des gesamten Schrittmachers
10 steuert. Wird z. B. kein Rücksetzsignal erzeugt,
kann der asynchrone Intervallzähler 15 den Zählvorgang ununterbrochen
fortsetzen, um Stimulationssignale mit der gewählten
vorbestimmten Frequenz zu erzeugen.
Gemäß Fig. 5A ist ein NAND-Gatter 387 vorhanden, dessen Ausgang
an die Rücksetzklemme der Kippschaltung 385 angeschlossen
ist. Ein Eingang dieses Gatters ist an den Inverter 216 nach
Fig. 3A angeschlossen. Der andere Eingang des NAND-Gatters 387
ist gemäß Fig. 3C mit dem Ausgang Q bzw. der Klemme FF der
Kippschaltung 292 vom D-Typ verbunden. Wird der Zungenschalter
215 in Fig. 3A z. B. durch Annähern eines Magneten zu Prüfzwecken
o. dgl. geschlossen, erzeugt das NAND-Gatter 387 ein
starkes Ausgangssignal, damit der Kippschaltung 385 ständig
eine Rücksetzspannung zugeführt wird, um die Erzeugung von
Rücksetzimpulsen zu sperren und den Schrittmacher 10 zu veranlassen,
asynchron zu arbeiten. Außerdem führt das Vorhandensein
eines 0-Signals am Ausgang Q bzw. der Klemme FF der Kippschaltung
292 ebenfalls zur Erzeugung einer konstanten Rücksetzspannung
am Ausgang des NAND-Gatters 287, um den Schrittmacher
20 zu zwingen, asynchron oder mit einer festen Frequenz zu
arbeiten.
Das in der beschriebenen Weise dem NAND-Gatter 30 von der
Asynchrongenerator-Rücksetzschaltung 41 zugeführte Signal
wird gemäß Fig. 5B über eine Leitung 388 einer Rücksetzklemme
des asynchronen Intervallgenerators 15 zugeführt, der als
Schnellübertragungszähler ausgebildet ist und über die Leitung
14 und seinen Takteingang mit Taktimpulsen gespeist wird,
um Ausgangssignale an den verschiedenen Ausgängen erscheinen
zu lassen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden
die Ausgangssignale über die Klemmen Q 6-Q 12 abgegeben. Bei
diesen Ausgangssignalen handelt es sich um logische Kombinationen
gewählter Ausgangssignale, wobei jeweils ein Signal
gewählt werden kann, um die asynchrone Intervallfrequenz des
Schrittmachers 10 zu bestimmen. Genauer gesagt werden die
an den Klemmen Q 7, Q 9 und Q 10 erscheinenden Signale des Zählers
15 durch ein UND-Gatter 390 miteinander verknüpft, um
nach etwa 489,41 ms eine Zustandsänderung herbeizuführen. Das
Ausgangssignal des UND-Gatters 390 wird dem Eingang 7 eines
Multiplexers 391 zugeführt. Die Ausgangssignale der Klemmen
Q 6, Q 8, Q 9 und Q 10 werden durch ein UND-Gatter 393 verknüpft,
so daß das Ausgangssignal nach etwa 544,29 ms verändert wird.
Der Ausgang des UND-Gatters 393 ist an die Eingangsklemme 6
des Multiplexers 391 angeschlossen. Der Ausgang Q 11 des Zählers
15 ist durch eine Leitung 394 direkt mit dem Eingang 5 des
Multiplexers verbunden und führt ein Signal, dessen Zustand
sich nach etwa 600,58 ms ändert. Die Ausgangssignale der Klemmen
Q 8 und Q 11 werden durch ein UND-Gatter 395 verknüpft, dessen
Ausgang mit dem Eingang 4 des Multiplexers 391 verbunden
ist, und an dem eine Zustandsänderung nach etwa 675,66 ms
eintritt. Die Ausgangssignale der Klemmen Q 9 und Q 11 werden
durch ein UND-Gatter 396 verknüpft, dessen Ausgang an den Eingang
3 des Multiplexers angeschlossen ist, und an dem eine
Zustandsänderung jeweils nach etwa 750,73 ms eintritt. Die
Signale der Ausgänge Q 8, Q 9 und Q 11 werden durch ein UND-
Gatter 397 verknüpft, dessen Ausgang an den Eingang 2 des
Multiplexers angeschlossen ist, und an dem eine Zustandsänderung
nach etwa 825,81 ms eintritt. Die Ausgangssignale der
Klemmen Q 8, Q 10 und Q 11 werden durch ein UND-Gatter 398 verknüpft,
dessen Ausgang an der Klemme 1 des Multiplexers liegt,
und an dem eine Zustandsänderung nach etwa 975,96 ms hervorgerufen
wird. Schließlich ist der Ausgang Q 12 des Zählers 15
durch eine Leitung 399 direkt mit dem Eingang 0 des Multiplexers
verbunden, und hier tritt eine Zustandsänderung nach
etwa 1201,17 ms ein.
Die Steuerklemmen A, B und C des Multiplexers 391 sind an
die aus Fig. 3C ersichtlichen zugehörigen Frequenzregelklemmen
Q 5, Q 6 und Q 7 bzw. die Leitungen KK, LL und MM angeschlossen.
Die Steuersignale, die bestimmen, welcher der Eingänge
0-7 des Multiplexers 391 mit der Ausgangsleitung 400 verbunden
wird, gehen aus der nachstehenden Wertetabelle hervor.
Somit wird die Zeit, nach der in einer der verschiedenen
Leitungen des Multiplexers ein Ausgangssignal erscheint, dadurch
gewählt, daß den Eingangsklemmen des Multiplexers ein
logisches Signal zugeführt wird, und daher kann die asynchrone
Frequenz des Schrittmachers 10 dadurch gewählt werden, daß
man eine der vorstehend genannten Zeitspannen wählt.
Das in der Leitung 400 erscheinende Ausgangssignal des Multiplexers
391 wird der Impulsbreiten-Regelschaltung 17 in der
aus Fig. 5B ersichtlichen Weise wie folgt zugeführt: Zu der
Schaltung 17 gehören zwei J-K-Haupt-Servo-Kippschaltungen 402
und 403. Am Eingang J der Kippschaltung 402 liegt eine hohe
Spannung, während am Eingang K eine niedrige Spannung ansteht.
Die Ausgänge Q und der Kippschaltung 402 sind mit den Eingängen
J und K der Kippschaltung 403 verbunden. Der Ausgang Q
der Kippschaltung 403 ist an die Rücksetzklemme der Kippschaltung
402 angeschlossen, und der Ausgang der Kippschaltung
403 bildet den Ausgang der Impulsbreiten-Regelschaltung 17.
Das Signal in der Ausgangsleitung 400 des Multiplexers 391
bildet das Taktsignal für die Kippschaltung 402, die beim Auftreten
eines Taktsignals am Ausgang Q eine hohe Spannung und
am Ausgang eine niedrige Spannung erscheinen läßt. Das Ausgangssignal
einer noch zu beschreibenden Multiplexerschaltung
zum Bestimmen der Impulsbreite wird dem Takteingang der Kippschaltung
403 zugeführt, um das Eingangssignal an den Klemmen
J und K zu den Ausgängen Q und weiterzugeben. Genauer gesagt
werden dem Multiplexer 405 erstmalig geteilte Taktimpulse
aus der Leitung 14 über den Eingang 0 zugeführt. Außerdem
empfängt dieser Multiplexer zweimal geteilte Taktimpulse mit
einer zweiten Teilfrequenz von der Kippschaltung 204 nach
Fig. 3A über die Leitung 208 bzw. die Klemme BB und seinen
Eingang 1. Der Steuerklemme A wird das Eingangssignal gemäß
Fig. 3C zur Regelung der Impulsbreite vom Ausgang Q der Kippschaltung
290 über die Klemme EE zugeführt. Die Tatsache, ob
das Signal an der Steuerklemme A stark oder schwach ist, bestimmt
somit, ob die an den Eingängen 0 und 1 erscheinenden
Taktsignale über die Ausgangsleitung 406 an den Takteingang
der Kippschaltung 403 abgegeben werden. Die Wahl der Taktimpulse
mit der niedrigeren Frequenz führt am Ausgang der Kippschaltung
403 zu einer längeren Zustandsänderung als die Wahl
der Taktimpulse von höherer Frequenz am Eingang 0 des Multiplexers
405, so daß eine Möglichkeit besteht, die Breite der
Stimulationsimpulse des Schrittmachers zu regeln. An den Ausgang
der Kippschaltung 403 ist eine Leitung 408 angeschlossen,
damit der Impulsgeneratorschaltung 21 nach Fig. 1 und 4
ein Treibersignal zugeführt werden kann. Vom Ausgang der
Kippschaltung 403 wird das Ausgangssignal ferner einem Eingang
des NAND-Gatters 30 zugeführt, so daß dieses Signal ein zusätzliches
Rücksetzsignal für den asynchronen Intervallgenerator
15 bildet. Somit wird bei der Erzeugung eines asynchronen Signals
der asynchrone Intervallgenerator zurückgesetzt, damit
er mit dem Abmessen des nächstfolgenden asynchronen Intervalls
beginnt.
Der äußere Befehlsgeber bzw. die insgesamt mit 500 bezeichnete
äußere Steuerschaltung zum Erzeugen und Übermitteln des Zugriffscodes
und der Impulse zum Bestimmen der Parameter des
Schrittmachers 10 ist in Fig. 6A bis 6D dargestellt. Die Verbindungen
zwischen den einzelnen Figuren sind durch entspechende
Buchstaben bezeichnet. Im Gegensatz zu dem anhand von
Fig. 1 bis 5 beschriebenen implantieren Schrittmacher 10 ist
die Schaltung nach Fig. 6A bis 6D so ausgebildet, daß das
Massepotential einer Null bzw. einem schwachen logischen Signal
und die Spannung +V einer 1 bzw. einem starken logischen
Signal entspricht.
Zu der äußeren Steuerschaltung 500 gehören vier Hauptteile,
die in der Zeichnung jeweils in gestrichelte Linien eingeschlossen
sind. Ein in Fig. 6B dargestellter Oszillatorteil
501 versorgt die übrigen Teile der äußeren Steuerschaltung mit
Taktimpulsen. Ein ebenfalls in Fig. 6B dargestellter Zugriffscodegenerator
502 erzeugt eine bestimmte Folge von Impulsen,
um die Hauptparameterregelschaltung 150 nach Fig. 1 und
Fig. 3A bis 3C zugänglich zu machen. Gemäß Fig. 6C ist ein
Parametercodegenerator 503 vorhanden, der eine regelbare Anzahl
von Impulsen erzeugt, wobei jede Anzahl einem bestimmten
Satz von wählbaren Schrittmacherparametern entspricht. Schließlich
ist eine in Fig. 6D dargestellte Impulsabgabeschaltung
504 vorhanden, die elektromagnetische Impulse erzeugt, welche
zu der Hauptparameterregelschaltung 150 übermittelt werden,
und zwar entsprechend den Signalen des Zugriffscodegenerators
502 und dem durch den Parametercodegenerator 503 erzeugten
Parametercode.
Gemäß Fig. 6B wird der Taktimpulsgenerator 501 durch Schließen
des Schalters 507 nach Fig. 6A in Betrieb gesetzt. Wird der
Schalter 507 aus seiner oberen Stellung 508 in die untere
Stellung 509 gebracht, wird ein Übergang von einem schwachen
Signal auf ein starkes Signal an der Ausgangsleitung 510 einer
insgesamt mit 512 bezeichneten Prellverhinderungsschaltung
herbeigeführt. Kehrt der Schalter 507 in die obere Stellung
508 zurück, erscheint in der Leitung 510 anstelle eines starken
Signals ein schwaches Signal, und hierdurch wird ein monostabiler
Multivibrator 515 getriggert, der auf eine noch zu
erläuternde Weise in der Leitung 525 ein Rücksetzsignal für
die verschiedenen Schaltungselemente der Steuerschaltung und
danach einen Startimpuls erscheinen läßt.
Zu der Prellverhinderungsschaltung 512 gehören zwei NAND-Gatter
516 und 517 sowie der monostabile Multivibrator 515, der so
geschaltet ist, daß er sich nicht mehr triggern läßt, nachdem
er ein erstes Triggersignal aufgenommen hat.
Ein Eingang des NAND-Gatters 516 ist über einen Widerstand 519
an eine positive Klemme 520 angeschlossen, so daß hier normalerweise
eine hohe Spannung ansteht. Diese Klemme ist außerdem
mit der oberen Klemme 508 des Startschalters 507 verbunden.
Der andere Eingang des NAND-Gatters 516 ist an den Ausgang
des NAND-Gatters 517 angeschlossen. Entsprechend ist ein
Eingang des NAND-Gatters 517 über einen Widerstand 521 an
eine positive Klemme 520 sowie die untere Klemme 509 des
Schalters 507 angeschlossen. Der andere Eingang des NAND-Gatters
517 ist mit dem Ausgang des NAND-Gatters 516 verbunden.
Der Ausgang des NAND-Gatters 517 bildet den Ausgang der Schaltung
512 und ist an den monostabilen Multivibrator 515 angeschlossen.
Der monostabile Multivibrator 515 wird durch einen negativ
gerichteten Impuls, der von einer hohen Spannung auf eine
niedrige Spannung übergeht, getriggert. Beim Auftreten einer
solchen Zustandsänderung erscheint am Ausgang Q anstelle eines
schwachen Signals ein starkes Signal, das während einer Zeit
erhalten bleibt, die durch den Widerstand 523 und einen Kondensator
524 bestimmt wird, welcher zwischen der Klemme RC
und der Klemme C des Multivibrators 515 liegt. Die Klemme R ist
mit der positiven Klemme 520 verbunden. Der positive Triggereingang
ist an den Ausgang Q angeschlossen, damit der monostabile
Multivibrator 515 durch die negativ gerichtete Hinterflanke
so getriggert werden kann, daß er sich nicht erneut
triggern läßt.
Wird dem Triggereingang des Multivibrators 515 ein negativ
gerichtetes Signal zugeführt, erscheint daher am Ausgang Q
anstelle eines schwachen Signals ein starkes Signal, während dessen
in der nachstehend beschriebenen Weise den verschiedenen
Schaltungselementen über die Leitung 525 ein Rücksetzsignal
zugeführt wird, um bei diesen Schaltungselementen einen
Ausgangszustand zu bestimmen. Nachdem am Ausgang Q des Multivibrators
515 das starke Signal während der Zeit angestanden
hat, die sich nach der durch den Kondensator 524 und den Widerstand
523 bestimmten Zeitkonstante richtet, geht das starke
Signal in ein schwaches Signal über. Durch diese Zustandsänderung
wird gemäß Fig. 6B ein zweiter monostabiler Multivibrator
527 getriggert, der ein Signal einer als Startverriegelungsschaltung
dienenden J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 528 zuführt.
Der monostabile Multivibrator 527 ist auf ähnliche Weise geschaltet
wie der monostabile Multivibrator 515, so daß er
durch einen negativ gerichteten Impuls getriggert wird, der
der negativen Triggerklemme während einer Zeitspanne zugeführt
wird, die sich nach der RC-Zeitkonstante eines Kondensators
530 zwischen den Klemmen RC und C sowie eines Widerstandes
des 531 zwischen den Klemmen R und RC richtet. Außerdem ist
die Klemme R mit einer positiven Klemme 520 verbunden. Der
positive Triggereingang ist an den Ausgang Q angeschlossen,
damit sich der monostabile Multivibrator 527 nicht erneut
triggern läßt.
Die Eingänge J und K der Kippschaltung 528 nach Fig. 6B werden
zusammen mit dem Takteingang auf einer niedrigen Spannung
gehalten. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 527
ist mit der Setzklemme S verbunden, und das Ausgangssignal
wird über den Ausgang Q entnommen. Die Rücksetzklemme R ist
an den Ausgang eines Impulsgenerators 532 angeschlossen, der
auf eine noch zu erläuternde Weise einen Impuls erzeugt, wenn
bei dem Befehlsgeber 500 der Vorgang der Impulserzeugung beendet
wird. Das am Ausgang Q der Kippschaltung 528 erscheinende
Signal wird über die Leitung 534 als Freigabesignal dem
Taktimpulsgenerator 501 zugeführt.
Zu dem Taktimpulsgenerator 501 gehören ein 14stufiger binärer
Schnellübertragungszähler- und -teiler sowie -Oszillator 536,
ein Dekadenzähler 537 sowie drei NAND-Gatter 539, 540 und 541.
Bei dem Oszillator und Zähler 536 und dem Dekadenzähler
537 sind die Rücksetzklemmen an die schon genannte Rücksetzleitung
525 angeschlossen. Die Klemme Φ für die Taktsignale
und die Klemme Φ für die invertierten Taktsignale sind über
einen Kondensator 543 sowie einen damit in Reihe geschalteten
Festwiderstand 544 und einen Regelwiderstand 545 miteinander
verbunden. Ein zweiter Festwiderstand 547 ist einerseits mit
dem Knotenpunkt zwischen dem Kondensator 543 und dem Widerstand
544 und andererseits mit einem Eingang des NAND-Gatters 539
verbunden. Der andere Eingang des NAND-Gatters 539 ist über
die Leitung 534 an den Ausgang der Startverriegelungs-Kippschaltung
528 angeschlossen. Der Ausgang Q 8 des Oszillators
und Zählers 536 ist mit einem invertierenden NAND-Gatter 540
verbunden, um dem noch zu beschriebenden Zugriffscodegenerator
502 Taktimpulse zuzuführen.
Die am Ausgang Q 9 des Oszillators und Zählers 536 erscheinende
Frequenz entspricht der inneren Taktfrequenz des Schrittmachers,
mittels welcher die empfangenen Zugriffs- und Parameterregelcodes
den verschiedenen Registern eingegeben werden. Diese
Taktfrequenz wird gemäß Fig. 3B am Ausgang Q 5 des Zählers 259
abgegriffen.
Der Ausgang Q 9 des Oszillators und Zählers 536 ist mit dem
Takteingang des Dekadenzählers 537 und einem Eingang eines
NAND-Gatters 541 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters 541,
an dem Signale erscheinen, welche die Taktimpulse am Ausgang
Q 9 des Oszillators und Zählers 536 repräsentieren, ist gemäß
Fig. 6C mit einem Eingang eines NAND-Gatters 577 sowie dem
Takteingang des Zählers 558 verbunden. Der Ausgang 6 des Dekadenzählers
537 ist an den Freigabetakteingang angeschlossen,
damit der Dekadenzähler beim Erreichen des Zählerstandes
6 gesperrt wird. Der Ausgang 6 des Dekadenzählers 537 ist
ferner mit einem weiteren Eingang des NAND-Gatters 541 sowie
den verschiedenen Setz- und Rücksetzklemmen des noch anhand
von Fig. 6C zu beschreibenden Parametercodegenerators 503 verbunden.
Während des Betriebs erzeugt der Taktimpulsgenerator 501
Impulse, solange in der Leitung 534 ein starkes Signal ansteht.
Sobald jedoch in der Leitung 534 ein schwaches Signal
vorhanden ist, kann sich am Takteingang des Zählers und Oszillators
536 keine Änderung ergeben, so daß die Erzeugung von
Ausgangsimpulsen beendet wird. Der Dekadenzähler 537 dient
dazu, nach dem Erzeugen des Zugriffscodes und seiner Abgabe
über den Ausgang eine Umschaltung vom Ausgang des Zugriffscodegenerators
502 auf den Parametercodegenerator 503 nach
Fig. 6C durchzuführen, damit dessen Ausgangssignal abgegeben
wird. Dies geschieht mit Hilfe des NAND-Gatters 541, das dazu
dient, zwischen dem Ausgangssignal des Zugriffscodegenerators
und der nachfolgenden Impulsfolge des Parametercodes zu wählen.
Bevor der Zähler 537 den Zählerstand 6 erreicht, wird
somit dem Eingang des NAND-Gatters über den Ausgang 6 des
Zählers 537 ein schwaches Signal zugeführt, so daß die Weitergabe
der Taktimpulse aus dem Ausgang Q 9 des Oszillators 536
gesperrt wird. Daher behält das Eingangssignal des NAND-Gatters
555 infolge des Parametercodes einen hohen Wert bei, so
daß nur der durch den Zugriffscodegenerator 502 erzeugte Zugriffscode
über die Ausgangsleitung 556 abgegeben wird. Sobald
der Zähler 537 den Zählerstand 6 erreicht, können die
in der Leitung Q 9 des Oszillators 536 erscheinenden Taktimpulse
das NAND-Gatter 541 passieren, um über die Ausgangsleitung
556 sowie die NAND-Gatter 577, 578 (Fig. 6C) und 555
(Fig. 6B) abgegeben zu werden. Das am Ausgang 6 des Zählers
537 erscheinende starke Signal wirkt ständig als Rücksetzsignal
auf die Kippschaltung 551 des Zugriffscodegeneraotrs 502,
so daß an dem zugehörigen Ausgang ständig ein starkes Signal
ansteht, damit die Parametercode-Impulsfolge in der nachstehend
beschriebenen Weise zu dem NAND-Gatter 555 gelangen kann.
Zu dem Zugriffscodegenerator 502 gehören drei J-K-Haupt-Servo-
Kippschaltungen 550, 551 und 552. Die Eingänge J und K der
Kippschaltung 550 sind mit dem Ausgang Q der Kippschaltung
552 verbunden. Die Ausgänge Q und der Kippschaltung 550
sind an die Eingänge J und K der Kippschaltung 551 angeschlossen,
und die Ausgänge Q und der Kippschaltung 551 liegen
an den Eingängen J und K der Kippschaltung 552. Die Rücksetzklemmen
der Kippschaltungen 550 und 552 sowie die Setzklemme
der Kippschaltung 551 sind an die Rücksetzleitung 525 angeschlossen.
Die Setzklemmen der Kippschaltungen 550 und 552
sowie die Rücksetzklemme der Kippschaltung 551 liegen am Ausgang
6 des Dekadenzählers 537. Das Ausgangssignal des Zugriffscodegenerators
502 wird über den Ausgang der Kippschaltung
551 entnommen. Somit werden während des Betriebs die Kippschaltungen
550 bis 552 durch das über die Rücksetzleitung 525
zugeführte Signal betätigt. Beim Eintreffen von Taktimpulsen
aus dem Taktimpulsgenerator 501 erscheint somit am Ausgang
der Kippschaltung 551 die logische Folge 1000010- mit einer
Frequenz, die der halben Frequenz des Signals am Ausgang Q 8
des Oszillators und Zählers 536 entspricht und gleich der bei
Q 9 erscheinenden Frequenz ist.
Der Ausgang der Kippschaltung 551 ist mit einem Eingang des
NAND-Gatters 555 verbunden. Nimmt man an, daß am anderen Eingang
dieses Gatters ein starkes Signal ansteht, was, wie nachstehend
erläutert, der Fall ist, bis der Dekadenzähler 537
den Zählerstand 6 erreicht, erscheint in der Leitung 556 das
invertierte Ausgangssignal 1000010, das durch die nachstehend
beschriebene Übertragungsspule erneut invertiert wird.
Wie erwähnt, erzeugt der "einschüssige" Impulsgenerator 151
nach Fig. 3A, der zu der Hauptparameterregelschaltung 150
gehört, nur dann einen Ausgangsimpuls, wenn an seinem Eingang
anstelle eines schwachen Signals ein starkes Signal erscheint.
Daher nimmt der Code, der durch den Generator 151 in Abhängigkeit
von einem übermittelten digitalen Signal der Form
01100010 die Form 1000010 an. Dies ist genau der Code, der
durch die Zugriffscode-Erkennungsschaltung 270 erkannt wird.
Zu dem Parametercodegenerator 503 nach Fig. 6C gehören ein
12stufiger Schnellübertragungszähler 558, vier Binärdezimalcode-Dezimal-Decodierer
559, 560, 561 und 562, zwei invertierende
NAND-Gatter 564 und 565, ein NAND-Gatter 566 zum Vergleichen
von mindestens sechs Eingangssignalen sowie eine
J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 567. Dem Zähler 558 werden Taktimpulse
vom Ausgang des NAND-Gatters 541 nach Fig. 6B zugeführt;
hierbei handelt es sich um die durch 2⁹ geteilte Taktfrequenz
des Oszillators 536. Die Rücksetzklemme liegt an der
Rücksetzleitung 525, und die Ausgänge Q 1-Q 11 sind mit einer
nachstehend beschriebenen, von außen steuerbaren Parameterwählschaltung
verbunden. Der Ausgang Q 12 ist mit einer Hauptstoppschaltung
532 (Fig. 6B) verbunden, die dazu dient, den
Oszillator nach der Beendigung der Parametercodezählung abzuschalten.
Die Ausgänge Q 1 und Q 2 des Zählers 558 sind mit den
Eingängen A und B des Decodierers 559 verbunden. Die Eingänge
C und D des Decodierers sind an eine Masseklemme angeschlossen,
damit an ihnen ein schwaches Signal ansteht. Gemäß Fig. 6C
ist ein Schalter 570 mit vier Schaltstellungen vorhanden, dessen
Klemmen mit den Klemmen 0, 1, 2 und 3 des Decodierers
559 verbunden sind. Der bewegliche Kontakt des Schalters 570
liegt an einem der sechs Eingänge des NAND-Gatters 566.
Die Ausgänge Q 3 und Q 4 des Zählers 558 sind mit den Eingängen
A und B des Decodierers 560 verbunden, an dessen Eingängen C
und D ein schwaches Signal ansteht, da diese geerdet sind. Die
Ausgänge 0, 1, 2 und 3 des Decodierers 560 sind an die entsprechenden
Klemmen eines Vierstellungsschalters 571 angeschlossen,
dessen beweglicher Kontakt mit einem weiteren Eingang
des NAND-Gatters 566 verbunden ist. Die Ausgänge Q 5-Q 8
des Zählers 558 liegen an den Eingängen A-D des Decodierers
561. Die Ausgänge 0-7 dieses Decodierers sind mit den zugehörigen
Klemmen eines Schalters 572 mit acht Schaltstellungen
verbunden, dessen beweglicher Kontakt ebenfalls an einen Eingang
des NAND-Gatters 566 mit sechs Eingängen angeschlossen
ist. Der Ausgang Q 9 des Zählers 558 fürht zum Eingang A des
Decodierers 562, dessen Eingänge B bis D an Masse liegen, so
daß hier ein schwaches Signal ansteht. Die Ausgänge 0-3 des
Decodierers 562 sind an vier zugehörige Klemmen eines Schalters
573 angeschlossen, dessen beweglicher Kontakt mit einem weiteren
Eingang 10695 00070 552 001000280000000200012000285911058400040 0002002707052 00004 10576 des NAND-Gatters 566 verbunden ist. Der Ausgang
Q 10 des Zählers 558 liegt an einem Eingang eines invertierenden
NAND-Gatters 564, das schematisch lediglich als Inverter
dargestellt ist, sowie an einer Klemme eines Umschalters 574.
Der Ausgang des NAND-Gatters 564 ist mit der anderen Klemme
des Umschalters 574 verbunden. Der bewegliche Kontakt des
Schalters 574 ist an einen weiteren Eingang des NAND-Gatters
566 angeschlossen. Der Ausgang Q 11 des Zählers 558 ist mit
den Eingängen eines ebenfalls lediglich als Inverter dargestellten
invertierenden NAND-Gatters 565 und einer Klemme des
Schalters 575 verbunden. Der Ausgang des invertierenden NAND-
Gatters 565 führt zur anderen Klemme des Umschalters 575.
Der bewegliche Kontakt dieses Schalters ist an den sechsten
Eingang des NAND-Gatters 566 angeschlossen.
Der Ausgang des NAND-Gatters 566 ist mit dem Takteingang der
J-K-Haupt-Servo-Kippschaltung 567 verbunden, an deren Klemmen
J und K ein schwaches bzw. ein starkes Signal anstehen, und
deren Ausgang Q mit dem Eingang des NAND-Gatters 577 verbunden
ist.
Der Ausgang Q 12 des Zählers 558 ist mit der Hauptstoppverriegelungsschaltung
532 nach Fig. 6B in Form eines Multivibrators
verbunden.
Beim Betrieb werden die verschiedenen Schalter 570-575
entsprechend einem vorbestimmten Satz von Betriebsparametern
des Schrittmachers eingestellt. Beispielsweise ist im vorliegenden
Fall der Schalter 570 dem Empfindlichkeitsparameter
des Schrittmachers zugeordnet, und er kann auf jeden der vier
Ausgänge des zugehörigen Decodierers 559 eingestellt werden.
Entsprechend sind die Schalter 571, 572 und 573 den Ausgängen
der Decodierer 560, 561 und 562 zugeordnet, um die Impulsamplitude,
die Impulsfrequenz und die refraktäre Periode des Schrittmachers
zu bestimmen. Die Schalter 574 und 575 können verstellt
werden, um die Impulsbreite und die Betriebsart des Schrittmachers
zu bestimmen. Wenn an jedem der Ausgänge Q 1-Q 11
des Zählers 558 ein Signal ansteht, das einer gewählten Dezimalzahl
entspricht, und zwar 0-3 für den Schalter 570,
0-3 für den Schalter 571, 0-7 für den Schalter 572, 0-3
für den Schalter 562, dem Einschalt- oder Abschaltzustand des
Schalters 574 bzw. dem Einschalt- oder Abschaltzustand des
Schalters 575, ist an sämtlichen Eingängen des NAND-Gatters
566 ein starkes Signal vorhanden, so daß am Ausgang dieses
Gatters ein schwaches Signal erscheint. Da die am Ausgang Q 9
des Oszillators 536 nach Fig. 6B erscheinenden Taktsignale
der Ausgangsleitung 556 über die NAND-Gatter 577, 578 und 559
zugeführt werden, erscheinen in der Ausgangsleitung 556 Impulse,
die einer Dezimalzahl entsprechen. Beim Auftreten des
nächsten Taktimpulses stimmen die Zustände der Ausgänge Q 1
bis Q 11 nicht mit den gewählten Parametern überein, die durch
die Stellungen der Schalter 570-575 bestimmt sind. Daher
geht das Ausgangssignal des NAND-Gatters 566 aus einem schwachen
Signal in ein starkes Signal über, so daß am Ausgang Q
der Kippschaltung 567 ein schwaches Signal erscheint, das dem
NAND-Gatter 577 zugeführt wird, um die weitere Übermittlung der
Taktimpulse vom Ausgang Q 9 des Oszillators 536 zu verhindern.
Daher entspricht die Anzahl der an die Leitung 556 abgegebenen
Impulse einer eindeutigen Kombination bzw. einem Satz gewünschter
Betriebsparameter des Schrittmachers.
Sobald der Zähler 558 das Zählergebnis erreicht, bei dem er
am Ausgang Q 12 ein starkes Signal erscheinen läßt, wird der
monostabile Multivibrator 532 nach Fig. 6B getriggert, um
an seinem Ausgang Q ein Rücksetzsignal erscheinen zu lassen,
das der Rücksetzklemme der Startverriegelungs-Kippschaltung
528 zugeführt wird. Beim Erscheinen des Rücksetzsignals geht
das Signal am Ausgang Q der Kippschaltung 528 aus einem starken
Signal in ein schwaches Signal über, wodurch der weitere
Betrieb durch den Oszillator 536 gesperrt wird. Der monostabile
Multivibrator 532 ist so geschaltet, daß er durch einen positiv
gerichteten Impuls getriggert wird, um einen Impuls zu erzeugen,
dessen Breite durch die elektrischen Werte des Kondensators
580 zwischen den Klemmen C und RC und des Widerstandes
581 bestimmt wird, wobei am anderen Ende dieses Widerstandes
eine hohe Spannung ansteht. Der Ausgang des Multivibrators
532 ist mit dem negativen Triggereingang verbunden, so daß
durch das Triggern mittels einer positiv gerichteten Flanke
ein erneutes Triggern verhindert wird.
Gemäß Fig. 6D werden der Zugriffscode und der Parametercode
über die Leitung 556 nacheinander zwei Darlington-Schaltungen
bildenden Transistorpaaren 583 und 584 zugeführt, um verstärkt
und einer Spule 586 zum Erzeugen eines elektromagnetischen
Feldes zugeführt zu werden. Die an die Spule 586 angelegte
Spannung wird durch eine Spannungsreglerschaltung 587 und die
zugehörigen äußeren Schaltungselemente geregelt. Zum Gebrauch
wird die Spule 586 in die Nähe des Körpers des Schrittmacherträgers
gebracht. Wird der Startschalter 507 nach Fig. 6A
betatigt, werden der Zugriffscode und der nachfolgende Parametercode
erzeugt und der Spule 586 nacheinander zugeführt,
so daß letztere ein entsprechendes elektromagnetisches Feld
erzeugt, das durch den Zungenschalter 215 nach Fig. 1 und 3A
nachgewiesen wird und dazu dient, den Schrittmacher 10 in der
weiter oben beschriebenen Weise zu steuern.
Um einen einwandfreien Betrieb des Befehlsgebers 500 zu gewährleisten,
ist gemäß Fig. 6B ein npn-Transistor 589 zwischen
einer Klemme 590, an der eine der Spannungsreglerschaltung 587
entnommene positive Spannung anstehen kann, und Masse angeschlossen.
Zwischen der positiven Leitung 590 und dem Kollektor
des Transistors 589 sind eine Leuchtdiode 592 und ein
Kollektorwiderstand 593 in Reihe geschaltet. Der Emitter des
Transistors 589 ist geerdet, und die Basis des Transistors ist
an den Ausgang Q der Kippschaltung 528 angeschlossen. Wenn
das Signal am Ausgang Q der Kippschaltung 528 von einem niedrigen
Wert auf einen hohen Wert übergeht, wird somit der Basis-
Emitter-Übergang des Transistors 589 in der Vorwärtsrichtung
vorgespannt, so daß ein Strom durch die Leuchtdiode 592 fließt,
um optisch anzuzeigen, daß sich der Befehlsgeber in Betrieb
befindet.
Die vorstehend beschriebenen Schaltungen können aus den nachstehend
genannten Schaltungselementen aufgebaut sein. Natürlich
liegt es für jeden Fachmann auf der Hand, daß es sich
hierbei nur um beispielhafte Angaben handelt, und daß man
auch andere Schaltungelemente verwenden könnte.
Claims (1)
- Implantierbarer digitaler Herzschrittmacher mit durch externe Programmiersignale programmierbaren Betriebsparametern, wobei die Programmiersignale einen aus einem Zutrittscode bestehenden Codeteil und einen die programmierbaren Betriebsparameter verkörpernden nachfolgenden Datenteil umfassen, mit einer Empfangseinrichtung für die Programmiersignale, mit einem Schaltkreis zum Ausformen der Ausgangssignale der Empfangseinrichtung zu binären Signalen, ferner mit einem ersten Speicher mit dazugehöriger Schaltung zum Einspeichern und Erkennen des Zutrittscodes anhand seiner Länge und Taktfrequenz, mit einer Torschaltung, die den Datenteil jeweils nur bei als richtig erkanntem Zutrittscode passieren läßt, des weiteren mit einem weiteren Speicher zur Aufnahme des die Torschaltung passierenden Datenteils sowie mit einem an den weiteren Speicher angeschlossenen Steuerschaltkreis, der die programmierbaren Betriebsparameter nach Maßgabe des in dem weiteren Speicher abgespeicherten Datenteils einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Speicher (165) zum sichereren Erkennen des Zutrittscodes zusätzlich eine Mustererkennungsschaltung (172) nachgeschaltet ist, mittels welcher die Bitfolge des Zutrittscodes auf das Vorhandensein eines bestimmten Bitmusters überprüft wird, daß die seriell einlaufenden Bits des Datenteils in einem Zwischenspeicher (182) zwischengespeichert werden, bis der Datenteil vollständig vorliegt, daß sämtliche Bits des vollständigen Datenteils dann parallel in den weiteren Speicher (184) eingespeichert werden und daß ein das Refraktärintervall des Herzschrittmachers bestimmender zurücksetzbarer getakteter Zähler (38) durch jedes auch in ein laufendes Refraktärintervall einfallendes QRS- oder Störsignal jeweils in seinen Ausgangszählzustand zurückgesetzt wird und mit dem Abzählen des Refraktärintervalls neu beginnt.
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