Описание электрической схемы
2.3.1. Генератор высокой частоты. Генератор высокой частоты (5000 Гц) состоит из схемы LC с автотрансформаторной обратной связью и заземленным коллектором.
Схема генератора с фазоинверсным усилителем собрана на двух транзисторах Т2 и Т5.
Выходной сигнал генератора поступает на модулятор с делителя напряжения, включенного в цепь эмиттера транзистора Т5. Амплитуда устанавливается при помощи потенциометра R60. Питание генератора осуществляется напряжением минус 24 В.
2.3.2. Генератор низкой частоты. Генератор низкой частоты обеспечивает дискретную установку частоты 30; 50; 70; 100 или 150 Гц.
Генератор собран по RC-схеме и содержит фазирующую цепь, усилитель и цепь обратной связи. В качестве фазирующей цепи выбран Г-образный четырехполюсник, включенный в цепь положительной обратной связи. Изменение частоты осуществляется одновременным переключением сопротивлений в последовательной и параллельной ветви фазирующей цепи (резисторы R75...R84). При помощи переключателя В5 фазирующая цепь и цепь обратной связи образуют мост Вина, в одну из диагоналей которого включен вход, а в другую — выход усилителя.
Усилитель выполнен на трех транзисторах Т1, ТЗ и Т4. Первый и третий каскады усилителя выполнены по схеме с общим эмиттером и работают как усилители напряжения. Второй каскад — согласующий — выполнен по схеме с общим коллектором. Связь между каскадами непосредственная. Обратная связь с последнего каскада на первый, образованная резисторами R1, R2 и R58, определяет напряжение смещения всего усилителя.
Для увеличения входного сопротивления первого каскада в цепь обратной связи включен конденсатор С1. Кремниевый стабилитрон Д1, включенный в цепь эмиттера второго каскада, позволяет согласовать первый и третий каскады по постоянной составляющей.
Питание генератора осуществляется напряжением плюс 24 В.
2.3.3. Модулятор. Для получения синусоидально-модулированного напряжения служит модулятор, собранный по схеме двойной коллекторной модуляции с постоянным возбуждением. Модулятор состоит из двух каскадов. На транзисторе Т6 собран усилитель низкой частоты, а на транзисторе Т7 —собственно модулятор.
Сигнал с выхода модулятора, т.е. с контура L2 и С17, через делитель напряжения, состоящий из резисторов R30, R31 и R856, поступает на вход усилителя. Плавная регулировка выходного сигнала осуществляется потенциометром R856, ступенчатое переключение осуществляется замыканием части делителя — резистора R31 — переключателем В4. Одновременно происходит переключение диапазона миллиамперметра.
2.3.4. Усилитель. Усилитель, предназначенный для усиления напряжения, поступающего с модулятора, обеспечивает в цепи пациента ток до 80 мА. Известно, что такие большие токи в цепи пациента необходимы только при применении электродов с большой площадью, т.е. при сравнительно низком сопротивлении цепи пациента. Поэтому выходное сопротивление усилителя согласовано с сопротивлением цепи пациента 250 Ом. Выходная характеристика усилителя приведена на рис.3.
Рис. 3. Выходная характеристика усилителя: I — модуляция 100 %; II— без модуляции |
Усилитель собран по двухкаскадной схеме с трансформаторным выходом. Первый каскад представляет собой эмиттерный повторитель, выполненный на составном транзисторе Т8 и Т13. Каскад предназначен для согласования выходного сопротивления модулятора с входным сопротивлением усилителя. Эмиттер ной нагрузкой каскада служит трансформатор Тр1, при помощи которого осуществляется переход к двухтактному оконечному каскаду.
Оконечный двухтактный каскад собран на транзисторах Т14 и Т15 и работает в режиме “АВ”.
Для уменьшения искажений при малом сигнале на базы транзисторов Т14 и Т15 подано смещение, которое обеспечивает работу транзисторов в режиме отсечки.
Цепь пациента включается во вторичную обмотку трансформатора Тр4. Трансформатор Тр4 выполнен с повышенной изоляцией для надежной защиты пациента от случайных неисправностей в схеме аппарата.
Питание эмиттерного повторителя производится от источника минус 4 В, питание выходных каскадов — от нестабилизированного источника минус 20 В.
2.3.5. Измеритель. Для измерения тока в цепи пациента применен миллиамперметр, измеряющий среднеквадратичное значение тока.
Схема измерения тока представляет собой выпрямительное устройство, работающее на стрелочный прибор ИП1. Выпрямительное устройство собрано по мостовой схеме на полупроводниковых диодах Д5... Д8. Миллиамперметр с добавочным сопротивлением включается в диагональ моста.
Измерение тока производится на диапазонах 20 мА и 80 мА. Переключение диапазонов осуществляется с помощью реле Р2. Таким образом, переключение с диапазона 20 мА на диапазон 80 мА возможно только при крайнем левом (т.е. нулевом) положении потенциометра „ТОК" (R856), регулирующего ток в цепи пациента и одновременно вводящего добавочное сопротивление в цепь питания реле, а переключение диапазона тока пациента осуществляется одновременно с переключением диапазона миллиамперметра с помощью того же реле. Таким образом, переключение цепи пациента с диапазона малых токов на диапазон больших токов возможно только при обесточенной цепи пациента. В противном случае реле не сработает и переключение не произойдет, так как при введении модуляции среднеквадратичное значение тока определяется по формуле:
,
где I - среднеквадратичное значение тока; I - показание миллиамперметра; m- коэффициент модуляции 0,5; 0,75 или 1,0.
Измерительная цепь использована также для калибровки коэффициента модуляции. Если цепь миллиамперметра измеряет среднеквадратичное значение выпрямленного напряжения высокой частоты, то при калибровке коэффициента модуляции при помощи еще одного детектора производится измерение амплитуды выпрямленного напряжения частоты 150 Гц и сравнение ее со среднеквадратичным значением выпрямленного значения напряжения высокой частоты при коэффициенте модуляции 100%.
Контроль работоспособности аппарата осуществляется проверкой тока в цепи вторичной обмотки выходного трансформатора Тр4 при нагрузке ее сопротивлением резистора R86.
2.3.6. Коммутатор. Для осуществления родов работы сериями и паузами предназначен коммутатор. Коммутатор состоит из триггера и сравнивающего устройства. При этом в одну из нагрузок триггера включено реле Р1, осуществляющее коммутацию серий и пауз в соответствии с выбранным родом работы.
Симметричный триггер собран на двух транзисторах Т9 и Т10. К обоим выходам (коллекторным нагрузкам) триггера через диоды Д11 и Д15 подключен конденсатор С34, определяющий вместе с зарядными резисторами R65...R70 длительность серий и пауз. Через диоды Д16 и Д17 обе обкладки конденсатора соединены с входом сравнивающего устройства.
Схема сравнения собрана на двух транзисторах Т11 и Т12. При достижении напряжением на обкладке конденсатора С34 значения опорного напряжения транзистор Т11 открывается и открывает транзистор Т12.
Трансформатор Тр3, включенный в качестве коллекторной нагрузки транзистора Т12, вырабатывает импульс, служащий для перевода триггера в другое устойчивое состояние.
Питание коммутатора осуществляется от источников напряжения минус 24 В и плюс 10 В.
2.3.7. Блок питания. Блок питания включает источники со следующими выходными параметрами, приведенными в табл. 1.
Таблица 1
Выходное напряжение, В | Ток нагрузки, А | Коэффициент пульсаций, % | Нестабильность при изменении напряжения питающей сети на |
-24 -20 +10 4,5 | 0,2 0,05…0,5 0,007 0,4 | 0,1 - 0,1 - | 0,5 10 1 - |
Источник минус 24 В, 0,2 А выполнен по схеме компенсационного стабилизатора напряжения с последовательно включенным регулирующим элементом и одним каскадом усиления в цепи обратной связи.
В качестве выпрямителя используется двухполупериодная схема выпрямления на двух кремниевых силовых диодах Д1 и Д2, кроме того на выходе выпрямителя имеется емкостный сглаживающий фильтр С8,
Регулирующим элементом является составной транзистор Т5 и Т2. Для согласования регулирующего элемента с усилителем обратной связи используется согласующий каскад на транзисторе ТЗ. Схема сравнения совмещена с усилителем постоянного тока R7, Т4, R9, R10, R11 и источником опорного напряжения Д7, Д8, в качестве которого используются кремниевые стабилитроны.
Питание согласующего каскада и усилителя постоянного тока осуществляется от дополнительного стабилизированного выпрямителя ДЗ, R2, С7 и Д9, что повышает стабильность измерительного элемента. Для уменьшения температурного коэффициента напряжения источника в цепь делителя обратной связи включены стабилитроны в прямом направлении Д12 и Д13. Емкость СЗ предназначена для подавления генерации схемы на высоких частотах, емкость С6 — для повышения устойчивости стабилизатора.
Источник плюс 10 В, 0,007 А выполнен по схеме последовательного стабилизатора и представляет собой эмиттерный повторитель на транзисторе с фиксированным напряжением базы.
Регулирующим элементом является транзистор Т1, а опорным источником — кремниевый стабилитрон Д4, включенный в цепь базы. Основной выпрямитель Д6 и Д11 служит для питания стабилизатора, а напряжение дополнительного выпрямителя Д5 и Д10 суммируется с основным и служит для питания источника опорного напряжения. Дополнительная стабилизация источника опорного напряжения достигается применением сглаживающего фильтра R4, С2 и R6. На выходе ставится RC-фильтр для устойчивости схемы.
Нестабилизированный источник минус 20 В, 0,5 А состоит из выпрямителя, собранного по мостовой схеме на кремниевых силовых диодах Д14, Д15, Д16 и Д17, а также емкостного сглаживающего фильтра С9.
Все источники питаются от одного силового трансформатора Тр1, у которого для повышения изоляции первичная и вторичная обмотки разнесены в пространстве.