Бифазный токовый стимулятор DS4 

Оcобенности бифазного токового стимулятора DS4

• Предназначен для использования на животных или in vitro
• Внешнее управление напряжением позволяет задавать формы волны программно
• Изолированный выход постоянного тока для низкого уровня шума
• Минимальные искажения при пересечении нуля
• Датчик бездействия значительно снижает токи утечки
• Гнезда для подключения батареек

Бифазный токовый стимулятор Digitimer DS4 был разработан для удовлетворения потребностей ученых, которым требуется изолятор стимула, способный выдавать бифазный изолированный стимул постоянного тока в ответ на внешний сигнал командного напряжения, подаваемый компьютерным ЦАП через программное обеспечение. Такие требования удовлетворяются системой NeuroLog от Digitimer в виде двухфазного буфера NL512 и изоляторов стимулов NL800A, но бифазный стимулятор DS4 является первым отдельным устройством, удовлетворяющим эту потребность. DS4 предназначен для использования в электрофизиологических приложениях на животных или in vitro, где низкий уровень шума является абсолютным требованием.  DS4 не предназначен для безопасного использования на людях.

Изолированный выходной каскад с низким уровнем шума

DS4 имеет источник постоянного тока для питания схемы управления, в то время как напряжение стимуляции поступает от двух батарей в малошумном, оптически изолированном выходном каскаде.  DS4 не является традиционным триггерным стимулятором, вместо этого он управляется двухфазной формой напряжения, которая преобразуется в пропорциональный стимул постоянного тока.  Это означает, что DS4 может производить монофазные или двухфазные стимулы, форма которых может варьироваться от прямоугольных импульсов до синусоиды или даже совершенно произвольной формы.  DS4 имеет два входных гнезда — к основному гнезду INPUT подается командный сигнал напряжения, а дополнительный вход GATE может использоваться для включения и выключения стимуляции с помощью ТТЛ-логики, что напоминает "плавное включение/выключение".

Стимуляция волновыми сигналами произвольной формы

Поскольку DS4 работает как усилитель напряжения и тока, стимулятор имеет специфические характеристики частотной характеристики, которые определяют, насколько хорошо он может следовать быстро меняющимся или высокочастотным командным сигналам.  Ниже показан график частотной характеристики DS4, иллюстрирующий работу при подаче на вход напряжения ±5 В, при этом DS4 настроен на максимальный диапазон входного сигнала ±10 В, выходной диапазон ±10 мА и нагрузку 1 кОм. На графике видно, что спад -3 дБ происходит на частоте 50 кГц, в то время как ожидаемый выход DS4 постоянен для частот до 5 кГц.

Уникальный "датчик бездействия" предотвращает нежелательную стимуляцию постоянным током

Одна из проблем стимуляторов, использующих внешний источник напряжения для определения формы волны стимула, заключается в том, что небольшие смещения или шумные базовые сигналы от ЦАП, используемых для управления ими, могут привести к нежелательному разряду батареи или, что еще хуже, к низкоамплитудной стимуляции. DS4 использует специальный "датчик бездействия" для контроля входного напряжения и отключения выхода DS4, если это напряжение падает ниже 0,15% от полного значения шкалы (в направлениях -ve или +ve) в течение выбранного пользователем тайм-аута 200 мс, 500 мс, 1с или 2с. В отличие от других устройств, которые выдают выходной сигнал только тогда, когда входное напряжение превышает пороговое значение, этот "датчик бездействия" снижает расход батареи и вредные "токи утечки" при нечастой стимуляции, в то же время поддерживая низкий уровень искажения пересечения нуля для повторяющихся форм сигнала.

Тайм-аут датчика бездействия может быть отрегулирован между четырьмя возможными настройками с помощью перемычек на плате, доступных из батарейного отсека. Важно отметить, что датчик бездействия приводит к небольшому "глюку" в форме волны стимула при первом использовании DS4 после периода бездействия. Это происходит потому, что датчик бездействия предотвращает любой выход до тех пор, пока входное напряжение команды не превысит ±0,15% от полной шкалы.

Стимулятор DS4 использует внешний источник питания постоянного тока для питания схемы управления входом и легкодоступные/недорогие батареи для обеспечения оптоизолированного источника стимулирующего напряжения. DS4 может быть установлен в 19" монтажную стойку (D121-11), которая вмещает до двух DS2A, DS3, DS4 или DG2A.

Технические характеристики бифазного токового стимулятора DS4

Выход: Бифазный постоянный ток, пропорциональный входному напряжению.

Выходные диапазоны: ±10 мкА; ±100 мкА; ±1 мА; ±10 мА для входа с полной шкалой.

Длительность выхода: >2 мкс.

Соответствие: ±44 В от 8x батарей GP23A.

Линейность: ±3% от полной шкалы для каждого выходного диапазона.

Выходной импеданс: >900 МОм.

Время нарастания выходного сигнала: <5 мкс (нагрузка 1 кОм), <40 мкс (нагрузка 1 МОм).

Входы:

IN: Диапазоны: ±1; ±2,5; ±5; ±10 В полной шкалы (выбирается внутренней перемычкой) с ограничением ±12 В макс. без повреждения. Входной импеданс: 1 МОм.

GATE: Диапазон: TTL; Gate OFF, если низкий уровень; Gate ON, если высокий уровень или разомкнутая цепь. Предел ±15 В макс. Входной импеданс: 10 кОм

Датчик бездействия: Выход отключается, если входное напряжение остается ниже 0,15% от полного значения (-ve или +ve фазы) в течение выбранного пользователем периода 100 мс, 200 мс, 1с или 2с. Этот период времени может быть отрегулирован с помощью внутренней перемычки.

Подключения:

• Выход — 2 мм зачехленные гнезда TP (красное и черное), разнесенные на 0,75".
• Вход — гнездо BNC на передней панели.
• Затвор — гнездо BNC на передней панели.
• Тест батареи — шесть 2-мм гнезд.
• Питание — гнездо для внешнего источника питания.

Органы управления:

• Gate - тумблер On/Off (Off перекрывает вход BNC).
• Выходной диапазон — 4-позиционный поворотный переключатель.
• Питание — тумблер включения/выключения.

Индикаторы:

• Светодиод Power ON Зеленый (горит при подключении питания и включении DS4).
• Gate Enabled LED Amber (горит, когда Gate включен и вход Gate удерживается на высоком уровне TTL или разомкнутой цепи).
• Фаза +ve Светодиод Янтарный (горит, когда напряжение на входе превышает +0,15% от полной шкалы).
• Фаза -ve светодиод Янтарный (горит, когда напряжение на входе превышает -0,15% от полной шкалы).

Питание: входящий в комплект внешний источник питания (входное напряжение 110В - 220В), обеспечивающий выход постоянного тока ±15В.

10 x 12В батарей GP23A.

Монтаж: Один или два стимулятора могут быть установлены в 19" стойку с помощью специально изготовленной рамы (модель D121-11), которую можно приобрести в компании Digitimer Ltd.

Размеры: 190 x 110 x 80 (ш x в x г).

Вес: 500 г (приблизительно).

Аксессуары к бифазному токовому стимулятору DS4

В комплекте:

• Адаптер питания
• Сетевой провод
• Руководство оператора
• Один комплект батарей
• Пара выходных штекеров (NL985P)

Рекомендуемые:

• DS4-BATT - комплект сменных батарей
• Дополнительные выходные штекеры NL985P