N-ЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ И ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Полезная модель относится к области радиотехники, а более точно, к приборам для генерирования гармонических и импульсных сигналов широкого спектра частот и может быть использована в экспериментальной медицине для проведения опытов по антипаразитарной, антибактериальной и антивирусной терапии различных биологических объектов: растений, животных и людей.
Известно устройство для генерирования групп частотно-модулированных импульсов, содержащее генераторы, частотные модуляторы, коммутаторы, микшер, пульт управления и электроды (см. Патент на изобретение №2020981, Кл. А61N 1/36 от 24.04.1990 г.).
Однако известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как рассчитано на работу в сравнительно узком диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц. Кроме того, в известном устройстве отсутствует индикатор режимов, что усложняет эксплуатацию устройства и не позволяет визуально осуществлять контроль за выбранным режимом работы.
По технической сущности наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для генерирования группы импульсов спектра частот, содержащее подключенные к первой шине источника питания управляющий переключатель выходных частот, стабилизатор напряжения, индикатор режимов, контроллер, синтезатор частот и усилитель, к выходам которого подключены первый и второй электроды контакта, причем управляющий переключатель выходных частот содержит кнопку и подключен первым выходом ко входу стабилизатора напряжения, а вторым выходом к первому входу контроллера, первый управляющий выход которого соединен с управляющим входом синтезатора частот, управляющий выход которого подключен к управляющему входу усилителя, при этом выход стабилизатора напряжения подключен ко вторым шинам питания индикатора режимов, контроллера, синтезатора частот и усилителя, а второй управляющий
выход контроллера подключен ко входу индикатора режимов (см. патент на ПМ №66205 от 16.02.2007 г.).
Несмотря на определенные преимущества известное устройство имеет следующие технические недостатки. Во-первых, известное устройство характеризуется строго фиксированными режимами работы и не позволяет выходить за их границы. Так оно содержит всего 5 фиксированных диапазонов частот и фиксированное время воздействия, равное 7 минутам. Однако при исследованиях не только в экспериментальной медицине иногда требуется выходить за рамки жестких границ установленных диапазонов частот, а также времени интервалов воздействия. Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность визуального контроля, а также программирования для обеспечения работы в широком диапазоне частот, при различных уровнях напряжения и формах гармонических и/или импульсных сигналов.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы в широком диапазоне частот при различных уровнях напряжения и временных интервалах воздействия гармонических и/или импульсных сигналов.
Дополнительным техническим результатом является обеспечение визуального контроля программирования и контроля за процессом работы.
Достигается это тем, что N-частотный генератор гармонических и импульсных сигналов содержит стабилизированный источник питания, к выходам которого подключены центральный процессор, снабженный клавиатурой, индикатор, синтезатор частот, усилитель гармонических сигналов, усилитель импульсных сигналов, управляемый коммутатор и выходной блок преобразования уровней напряжения, причем первый и второй информационные выходы центрального процессора подключены, соответственно, к индикатору и входу синтезатора частот, первый и второй выходы которого подключены к информационным входам усилителей гармонических и импульсных сигналов, соответственно, выходы которых подключены к первому и второму информационным входам управляемого коммутатора, выходы которого
подключены к информационным входам блока преобразования уровней напряжения, выходы которого являются выходами генератора, причем управляющие входы усилителей гармонических и импульсных сигналов, управляемого коммутатора и выходного блока преобразования уровней напряжения подключены к соответствующим управляющим выходам центрального процессора, кроме того стабилизированный источник питания содержит четыре выходных номиналов напряжения, центральный процессор выполнен в виде микроконтроллера типа PIC 18F2520, синтезатор частот - типа AD9834, усилитель импульсных сигналов - типа CD40106, а усилитель гармонических сигналов - типа ОР37.
Сущность полезной модели заключается в том, что выполнение предложенного устройства вышеописанным образом позволяет обеспечить работу в широком диапазоне частот при различных уровнях напряжения и временных интервалах воздействия гармонических и/или импульсных сигналов.
При этом путем программирования работы можно установить на выходе любую необходимую частоту гармонических (например, синусоидальных) или импульсных (например, прямоугольных) сигналов от 1,0 Гц до 999000,0 Гц, а также время воздействия, уровень и форму выходного сигнала.
Сравнение с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию «новизна». Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования.
На фиг.1 представлена функциональная блок-схема предложенного устройства.
N-частотный генератор гармонических и импульсных сигналов содержит блок 1 управления питанием, стабилизированный источник 2 питания, к выходам которого подключены индикатор 3 отображения информации, например, ЖКИ дисплей, центральный процессор 4, снабженный клавиатурой 5, синтезатор 6 частот, усилитель 7 гармонических, например, синусоидальных сигналов, усилитель 8 импульсных, например, прямоугольных сигналов, управляемый коммутатор 9 и выходной блок 10 преобразования уровней
напряжения. Первый и второй информационные выходы центрального процессора 4 подключены, соответственно, к индикатору 3 и соответствующему входу синтезатора 6 частот, первый и второй выходы которого подключены к информационным входам усилителей 7 и 8 гармонических и импульсных сигналов, соответственно. Выходы последних подключены к первому и второму информационным входам управляемого коммутатора 9, выходы которого подключены к информационным входам выходного блока 10 преобразования уровней напряжения, выходные клеммы которого являются выходами 11 и 12 генератора. Управляющие входы усилителей 7 и 8 гармонических и импульсных сигналов, управляемого коммутатора 9 и выходного блока 10 преобразования уровней напряжения подключены к соответствующим управляющим выходам центрального процессора 2, соответственно.
Стабилизированный источник 2 питания содержит четыре выходных номиналов напряжения: +5в, -8в, +15в и -15в. Генератор снабжен индукционным датчиком 13 с возможностью подключения к центральному процессору 4. При этом конструкция индукционного датчика 13 выполнена с возможностью установки внутри катушки ферромагнитной пластины 14 (типа известного кристалла-аппликатора, подготовленного с помощью аппарата КВЧ-ИК терапии «Стелла-1») с записью на ней частотных характеристик гомеопатических средств. Блок 1 управления питанием снабжен кнопкой 15 включения и клеммами 16-1 и 16-2 питания ±12в.
Центральный процессор выполнен в виде микроконтроллера типа PIC 18F2520, синтезатор частот - типа AD9834, усилитель импульсных сигналов - типа CD40106, а усилитель гармонических сигналов - типа ОР37. Управляемый коммутатор 9 может быть выполнен на транзисторе и реле, а выходной блок 10 преобразования уровней напряжения может быть выполнен в виде масштабируемого усилителя с внешним управлением коэффициента усиления.
РАБОТА УСТРОЙСТВА
При включения питания путем нажатия кнопки 15 на четырех выходах стабилизированного источника 2 питания появляются четыре выходных номиналов напряжения: +5в, -8в, +15в, и -15в, которые поступают на соответствующие блоки. При различных исследованиях необходимо изменять уровень диапазона частот, форму и уровень выходных гармонических и/или импульсных сигналов, а также установку времени работы.
Для этого с использованием клавиатуры устанавливают один из необходимых режимов работы центрального процессора 4 и по завершении программирования нажимается клавиша «ПУСК», после чего с центрального процессора 4 поступают информационные и управляющие сигналы на соответствующие блоки.
Так после поступления информации на синтезатор 6 частот, последний вырабатывает заданную частоту сигналов, которые поступают на усилители 7 или 8 гармонических или импульсных сигналов, а с них на управляемый коммутатор 9. Последний в зависимости от управляющего сигнала с центрального процессора 4 пропускает один из выбранных типов сигналов на выходной блок 10 преобразования уровня напряжения, который в зависимости от управляющего сигнала с центрального процессора 4 формирует выходные сигналы определенного уровня: 5 или 10 вольт, поступающие на выходы 11 и 12 генератора, к которым может быть подключен биологический объект. Вся информация отражается на индикаторе 3.
Таким образом, в предложенной полезной модели достигается поставленный технический результат.