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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Impulsgenerator eines Herzschrittmachers


Autor: Nicolas (Gast)
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Hi zusammen!

Ich habe eine Frage zur Schaltung eines Impulsgenerators 
(Herzschrittmacher).

Es geht um die Beschreibung ab Seite 8 unten und das Ersatzschaltbild 
Abb. 13.7. des folgenden PDF-Dokuments: 
http://www-ibt.etec.uni-karlsruhe.de/postscript/bo...

Ich muss das für eine Klausur lernen und da ich eigentlich Informatiker 
bin, habe ich die ein oder andere Frage hierzu :):

1) Was bringt es, den zweiten Kondensator C_c einzubinden? Wenn C_res 
geladen ist, S_1 geöffnet wird und S_2 geschlossen wird, dann fungiert 
ja C_res als Spannungsquelle und lädt C_c auf, oder? Wie erfolgt nun 
aber die Entladung von C_c über die Elektrode ins Gewebe?

2) Im Text wird davon gesprochen, dass S_3 benötigt wird, um die 
kapazitiven Komponenten zu entladen! Welche wären das und wieso erfolgt 
hier eine Entladung?


Grüße und vielen Dank für Eure Hilfe!

Nico

Autor: Sven Fabricius (mr_sven)
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Damit wird meines wissens die Entladekurve erzeugt.
Sozusagen der runde Bogen der Entladung.

Autor: Nicolas (Gast)
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Das verstehe ich nicht ganz :).

Mir ist nicht ganz klar, wie die Entladung in das Gewebe über C_c 
erfolgen soll. C_c hängt ja quasi bei S_2 geschlossen an der 
Spannungsquelle C_res, welcher sich entlädt, C_c wird dann geladen, 
richtig? Sofern C_res dann entladen ist, müsste doch das Spiel wieder 
von vorne losgehen und C_res müsste geladen werden, da ja jetzt C_c die 
Quelle ist.....oder habe ich da irgendwo einen "Knick in der Optik"?

Mir ist die Schutzfunktion von C_c einfach nicht ganz klar...

Ich bitte um "informatikerfreundliche" Erklärungen ;)

Autor: Sven Fabricius (mr_sven)
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Wenn du C_Res direckt an schleißt entläd sich der Condesator mit Voller 
Spannung.
Durch C_c wird es wie eine gepufferte Entladung, kombinier einfach die 
Entladekurve von C_Res und die Ladekurve von C_c.

Autor: Gast (Gast)
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Wenn man davon ausgeht, dass die Zeichnung korrekt ist könnte ich mir 
das Vehalten so vorstellen:

1. Schritt:
-----------
Cres Laden:
hierfür ist S1 geschlossen und S2 geöffnet.
Cres wird nun auf Spannung Ubat * n aufgeladen.

gleichzeitig wird CC entladen:
hierfür ist S2 geöffnet und S3 geschlossen.
die Spannung des CC wird über das Gewebe und die Elektroden entladen.


2. Schritt:
-----------
Impuls abgeben:
hier zu wird S1 und S3 geöffnet, S2 wird geschlossen.
Im Augenblick wenn S2 geschlossen wird entlädt sich Cres nun impulsartig 
über CC und über die Elektroden ins Gewebe. CC ist in diesem ersten 
Augenblick niederohmig und lässt einen "hohen" Strom durchs Gewebe 
fließen. CC wird mit zunehmender Ladung hochohmig. Somit ist 
sichergestellt das, auch wenn S1 durch einen Fehler geschlossen bleibt, 
kein dauerhafter Strom ins Gewebe fliesen kann (Verhinderung der 
Elektrolyse).


Grüße

Autor: Nicolas (Gast)
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Danke "Gast"...die Info mit dem Widerstand hat mir sehr viel geholfen! 
Jetzt ist das glaube ich klar!

Vielen Dank :)

Autor: Gast (Gast)
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> Mir ist nicht ganz klar, wie die Entladung in das Gewebe über C_c
> erfolgen soll. C_c hängt ja quasi bei S_2 geschlossen an der
> Spannungsquelle C_res,

richtig

> welcher sich entlädt, C_c wird dann geladen,
> richtig?

richtig

> Sofern C_res dann entladen ist, müsste doch das Spiel wieder
> von vorne losgehen und C_res müsste geladen werden, da ja jetzt C_c die
> Quelle ist.....

nein, es würde sich (ohne dass die Steuerung die Schalter verändert) ein 
Gleichgewicht zwischen Cre und CC einstellen und kein Strom mehr 
fließen.

> oder habe ich da irgendwo einen "Knick in der Optik"?

Du must bedenken, das die Steuerung ja zyklisch die Schalter aktiviert. 
D.h. Wenn der Impuls durch Entladung von Cres in Gewebe abgegeben wurde 
muss die Steuerung Cres wieder aufladen. Dazu wird S1 geschlossen und S2 
geöffnet. Gleichzeitig wird mit S3 der CC entladen.

> Mir ist die Schutzfunktion von C_c einfach nicht ganz klar...
CC schützt im Fall eines Fehlers der Steuerung. Wenn S2 und S1 dauerhaft 
geschlossen wäre und CC nicht da wäre würde dauerhaft Strom ins Gewebe 
fließen und dadurch eine Elektrolyse veursachen.

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