DE19601866A1 - Transkutane Energie- und Informationsübertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein transkutanes Energie­ übertragungssystem, worin Leistung und Daten zu einer implan­ tierten Herzunterstützungseinrichtung unter Verwendung einer externen Sendespule und einer subkutan lokalisierten Empfangs­ spule übertragen werden.

Das Vorhandensein und die zunehmende Verwendung von implan­ tierbaren Herzunterstützungseinrichtungen, wie beispielsweise von künstlichen Herzen, ventrikulären Unterstützungseinrich­ tungen u. dgl. hat zu einem gleichzeitigen Bedürfnis nach einer Leistungs- bzw. Stromquelle geführt, welche die signifikanten Leistungserfordernisse solcher Einrichtungen erfüllt und trotzdem dem Patienten eine sinnvolle und wesentliche Beweg­ lichkeit ermöglicht.

Zwar ist z. B. ein solches Leistungsübertragungssystem vorge­ schlagen worden, welches transkutan Leistung bzw. Strom zu ei­ ner Links-Ventrikel-Unterstützungseinrichtung (diese wird hier entsprechend dem englischen Ausdruck "Left Ventricle Assist Device" auch abgekürzt mit LVAD bezeichnet) überträgt, aber keine Vorkehrungen für Datenübertragungen hat. Legt man die Kompliziertheit von vielen Herzunterstützungseinrichtungen zu­ grunde, so besteht ein Bedürfnis, von der Herzunterstützungs­ einrichtung Daten zu empfangen, welche EKG-, Blutdruck- und Herzunterstützungseinrichtungsstatusinformationen umfassen können, wie auch Programmierungs- und Steuer- bzw. Regelinfor­ mationen zu der Herzunterstützungseinrichtung zu senden, wie sie zur Aufrechterhaltung des Systembetriebs benötigt werden.

Es ist wünschenswert, die Energieübertragung und die Daten­ übertragung zu einem einheitlichen System zu vereinigen.

Es ist weiter ein Leistungs- bzw. Stromübertragungssystem vor­ geschlagen worden, das eine bidirektionelle (d. h. in zwei Richtungen erfolgende) Datenübertragung mit 300 bis 1200 Baud ermöglicht. Jedoch werden in diesem System die Datenübertra­ gungsgeschwindigkeiten dadurch begrenzt, daß die Datenverbin­ dungs- und die Leistungs- bzw. Stromumwandlungsschaltungen unabhängig voneinander gemacht sind. Eine Datenübertragungs- bzw. -senderate von 1200 Baud ist nicht schnell genug, um eine kontinuierliche Überwachung von vielen Signalen, wie EKG-, Blutdruck-, Motorsteuer- bzw. -regelwellenformen- o. dgl. -In­ formationen, wie sie in fortgeschrittenen implantierten Herz­ unterstützungssystemen verwendet werden, mit hoher Auflösung zu ermöglichen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein externer Koppler in Verbindung mit einem subkutan lokalisierten Koppler sowohl für die Leistungs- bzw. Strom- als auch die Datenübertragung ver­ wendet. Die durch die vorliegende Erfindung verwendete Daten­ übertragungstechnik ist in der Lage, Datenübertragungsraten, welche 19 200 Bits pro Sekunde übersteigen, zu verwirklichen, ohne das Leistungs- bzw. Stromübertragungssystem zu gefährden oder in sonstiger Weise zu beeinträchtigen. Das mit der Erfin­ dung vorgeschlagene transkutane Energie- und Datenübertra­ gungssystem (der Begriff "System", wie er vorliegend verwendet wird, umfaßt die Begriffe "System, Einrichtung, Anordnung, An­ lage, Gerät o. dgl.") stellt derart hohe Datenübertragungsge­ schwindigkeiten zur Verfügung, wie sie für das Programmieren und Überwachen von fortgeschrittenen implantierten Herzunter­ stützungssystemen erforderlich sind.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zum transkutanen Über­ tragen bzw. Senden eines ersten Leistungs- bzw. Stromsignals zu einer implantierbaren Einrichtung und zum Übertragen erster und zweiter Informationssignale zusammen mit der implantierba­ ren Einrichtung zur Verfügung gestellt. Es sei hier darauf hingewiesen, daß der Betriff "Übertragen" in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen sowohl im unidirektio­ nellen Sinn, d. h. im Sinne von "Senden", als auch im bidirek­ tionellen Sinn, d. h. im Sinne eines Sendens und Empfangens, verwendet wird, was sich jeweils aus dem Zusammenhang ergibt und wobei, wenn es eine bevorzugte Übertragungsrichtung gibt, diese oft durch "bzw. Senden" oder "bzw. Empfangen" angegeben ist.

Die mit der Erfindung zur Verfügung gestellte Einrichtung kann insbesondere eine externe Einheit umfassen, die eine erste Leistungs- bzw. Stromeinrichtung (bzw. ein erstes Leistungs- bzw. Strommittel) zum Erzeugen des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals hat; sowie eine erste Signalgebungseinrichtung (bzw. ein erstes Signalgebungsmittel) zum Erzeugen des ersten Informationssignals; weiter eine erste Empfangseinrichtung (bzw. ein erstes Empfangsmittel) zum Empfangen des zweiten In­ formationssignals; und eine erste Kopplungseinrichtung (bzw. ein erstes Kopplungsmittel), die mit der ersten Leistungs- bzw. Stromeinrichtung, der ersten Signalgebungseinrichtung und der ersten Empfangseinrichtung zum unabhängigen Koppeln des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals und des ersten Informa­ tionssignals verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außerdem eine interne Einheit umfassen, die eine zweite Leistungs- bzw. Stromein­ richtung (bzw. ein zweites Leistungs- bzw. Strommittel) zum Empfangen des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals hat; sowie eine zweite Signalisierungseinrichtung (bzw. ein zweites Si­ gnalisierungsmittel) zum Erzeugen des zweiten Informationssi­ gnals; weiter eine zweite Empfangseinrichtung (bzw. ein zwei­ tes Empfangsmittel) zum Empfangen des ersten Informationssi­ gnals; und eine zweite Kopplungseinrichtung (bzw. ein zweites Kopplungsmittel), die mit der zweiten Leistungs- bzw. Strom­ einrichtung, der zweiten Signalisierungseinrichtung und der zweiten Empfangseinrichtung zum unabhängigen Koppeln des er­ sten Leistungs- bzw. Stromsignals und des zweiten Informa­ tionssignals verbunden ist.

Die erste Leistungs- bzw. Stromeinrichtung überträgt bzw. sen­ det das Leistungs- bzw. Stromsignal mit einer vorbestimmten Leistungs- bzw. Stromfrequenz, und die erste Signalisierungs­ einrichtung kann das erste Informationssignal mit einer Fre­ quenz, die größer als die Leistungs- bzw. Stromfrequenz ist, übertragen bzw. senden. Die erste Leistungs- bzw. Stromein­ richtung kann außerdem eine Leistungs- bzw. Stromversorgungs­ einrichtung (bzw. ein Leistungs- bzw. Stromversorgungsmittel) umfassen. Die zweite Signalisierungseinrichtung kann das zwei­ te Informationssignal auch mit einer Frequenz, die größer als die Leistungs- bzw. Stromfrequenz ist, übertragen bzw. senden. Jedoch ist es nicht erforderlich, daß die Übertragungs- bzw. Sendefrequenz des ersten und zweiten Informationssignals die gleichen sind, und tatsächlich können sie unterschiedlich sein, um z. B. eine vollständige Duplex- bzw. Doppelübertragung vorzusehen.

Die externe Einheit kann folgendes umfassen: einen Leistungs- bzw. Stromumsetzer zum Umsetzen eines Leistungs- bzw. Strom­ eingangssignals einer ersten vorgewählten Frequenz in ein er­ stes Leistungs- bzw. Stromsignal einer vorbestimmten Lei­ stungs- bzw. Stromfrequenz umzuwandeln; sowie einen externen Koppler, der an den gemeinsamen Übertragungskanal zum Übertra­ gen bzw. Senden des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals und zum Übertragen des ersten und zweiten Informationssignals an­ gekoppelt ist; weiter eine externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (bzw. ein externes Signalformungs- und/oder -verarbeitungsmittel), die zwischen den externen Koppler und den Leistungs- bzw. Stromumsetzer zum symmetri­ schen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssi­ gnals zwischengefügt ist; und eine externe Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung (bzw. ein externes Datensteuer- und/oder -leitmittel), die mit der externen Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals verbunden ist.

Die interne Einheit kann einen internen Koppler (bzw. ein in­ ternes Kopplungsmittel) umfassen, der an den gemeinsamen Über­ tragungskanal zum Empfangen des ersten Leistungs- bzw. Strom­ signals und zum Übertragen des ersten und zweiten Informa­ tionssignals angekoppelt ist; sowie einen Spannungsregulator bzw. -regler, der zwischen den internen Koppler und die im­ plantierbare Einrichtung zum Umwandeln des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals in ein zweites Leistungs- bzw. Stromsignal, welches an die implantierbare Einrichtung geliefert wird, zwi­ schengefügt bzw. geschaltet ist; weiter eine interne Signal­ formungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (bzw. ein inter­ nes Signalformungs- und/oder -verarbeitungsmittel), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informa­ tionssignals zwischen den internen Koppler und den Spannungs­ regulator bzw. -regler geschaltet ist; und eine zwischen die interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung und die implantierbare Einrichtung geschaltete interne Datensteue­ rungs- und/oder -leiteinrichtung (bzw. Datensteuerungs- und/oder -leitmittel), welche das erste und zweite Informations­ signal symmetrisch steuert bzw. leitet. Das symmetrische Steu­ ern bzw. Leiten umfaßt bevorzugt die Amplituden-Umkastungs-Mo­ dulation eines Datensignals auf einem Hochfrequenzträgersignal einer vorgewählten Trägerfrequenz, welche gegenwärtig bevor­ zugt etwa 8 MegaHertz (MHz) ist.

Der externe und interne Koppler kann je einen primären bzw. sekundären abgestimmten Kreis umfassen, insbesondere kann der externe Koppler einen primären abgestimmten Kreis (abgestimm­ ter Primärkreis) und der interne Koppler einen sekundären ab­ gestimmten Kreis (abgestimmter Sekundärkreis) aufweisen. Jeder abgestimmte Kreis hat eine Resonanzfrequenz, die z. B. etwa 160 KiloHertz (kHz) sein kann. Außerdem kann die erste und zweite Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung ein erstes bzw. zweites frequenzselektives Filter umfassen oder sein. Je­ des frequenzselektive Filter kann eine jeweilige obere und un­ tere Grenzfrequenz bzw. Abschneidefrequenz von vorzugsweise etwa 7,9 MHz und etwa 8,1 MHz haben, und zwar bei einer mitti­ gen Frequenz von etwa 8 MHz.

Die externe und interne Datensteuerungs- und/oder -leitein­ richtungen können eine erste bzw. zweite Unterdrückungsein­ richtung (bzw. ein erstes bzw. zweites Unterdrückungsmittel) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und zweiten Informationssignal haben. Außerdem kann die Span­ nungsregulator- bzw. -regeleinrichtung eine Nebenschlußein­ richtung (bzw. ein Nebenschlußmittel) zum Begrenzen des Lei­ stungs- bzw. Stromsignals zu dem internen Koppler, wenn der Signalstrom etwa 0 Amperes ist, umfassen. Die Nebenschlußein­ richtung kann so synchronisiert sein, daß sie mit den Null­ durchgängen des Stroms so übereinstimmt bzw. übereinstimmend arbeitet, daß dadurch Schaltverluste und elektromagnetische Interferenz minimiert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile, Ziele und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger besonders be­ vorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher beschrie­ ben und erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein generelles Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild der externen Elektronik einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Einrichtung;

Fig. 3 ein detailliertes Blockschaltbild der implantier­ ten Elektronik einer bevorzugten Ausführungsform der Einrich­ tung nach der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils der ex­ ternen Elektronik einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein detailliertes Blockschaltbild einer H-Brücken-Steuer- und/oder Regeleinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine vereinfachte schematische Darstellung eines externen Austast-Impulsgenerators in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine vereinfachte schematische Darstellung eines externen Amplituden-Umtastungs-Demodulators in einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines externen Am­ plituden-Umtastungs-Modulators in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Teils der in­ ternen Elektronik einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 10 eine vereinfachte schematische Darstellung eines internen Austast-Impulsgenerators in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 11 eine vereinfachte schematische Darstellung eines internen Amplituden-Umtastungs-Demodulators in einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines internen Am­ plituden-Umtastungs-Modulators in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

In der nun folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzug­ ten Ausführungsformen der Erfindung sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die ein Blockschaltbild der internen und ex­ ternen Komponenten einer transkutanen Energie- und Datenüber­ tragungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Generell kann die Einrichtung eine externe Einheit 1 umfassen, welche außerhalb des Körpers eines Patienten angeordnet sein kann, und eine interne Einheit 2, welche z. B. in dem Körper eines Patienten implantiert sein kann.

Die erste Leistungs- bzw. Stromeinrichtung der externen Ein­ heit 1 kann einen Leistungs- bzw. Stromumsetzer 4 umfassen. Die erste Leistungs- bzw. Stromeinrichtung kann außerdem eine Leistungs- bzw. Stromversorgung bzw. -energiequelle 3 umfas­ sen. Die externe Einheit 1 kann eine erste Signalisierungsein­ richtung zum Erzeugen eines ersten Informationssignals 23 ha­ ben, welche eine externe Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung 16 zusätzlich zu speziellen Komponenten der externen Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung 5, wie z. B. zu einem Amplituden-Umtastungs-Modulator 39 und einem Leitungstreiber 40, die beide in Fig. 2 gezeigt sind, umfas­ sen kann. Die erste Signalisierungseinrichtung kann außerdem eine externe Steuer- bzw. Regeleinheit 9 umfassen. Die erste Empfangseinrichtung kann das zweite Informationssignal 24 empfangen und kann eine externe Signalformungs- und/oder -ver­ arbeitungseinrichtung 16 sowie Komponenten der Datensteuer- und/oder -regeleinrichtung 5, wie z. B. einen Hochfrequenzde­ tektor 37 und einen Amplituden-Umtastungs-Demodulator 38, die beide in Fig. 2 gezeigt sind, umfassen. Die erste Empfangs­ einrichtung kann außerdem eine externe Steuer- bzw. Regelein­ heit 9 umfassen. Weiterhin kann die externe Einheit 1 eine er­ ste Kopplungseinrichtung (oder ein erstes Kopplungsmittel) zum unabhängigen Koppeln des Leistungs- bzw. Stromsignals und des ersten Informationssignals 23 umfassen. Eine solche Kopp­ lungseinrichtung kann ein externer Koppler 10 sein, der einen abgestimmten Primärkreis 31, wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthalten kann.

Die zweite Leistungs- bzw. Stromeinrichtung der internen Ein­ heit 2 kann einen internen Spannungsregulator- bzw. -regler 12 umfassen, welcher das von der externen Einheit 1 gesendete Leistungs- bzw. Stromsignal empfängt. Die interne Einheit 2 kann außerdem eine zweite Signalisierungseinrichtung zum Er­ zeugen des zweiten Informationssignals 24 umfassen, welche Si­ gnalisierungseinrichtung eine interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 und Komponenten der internen Da­ tensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung 18, wie z. B. einen Amplituden-Umtastungs-Modulator 59 und einen Leitungstreiber 60, die beide in Fig. 3 gezeigt sind, umfassen. Die zweite Signalisierungseinrichtung kann außerdem die implantierbare Einrichtung 20 umfassen. Die zweite Empfangseinrichtung kann das erste Informationssignal 23 empfangen und kann eine in­ terne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 sowie Komponenten der Datensteuerungs- und/oder -leiteinrich­ tung 18, wie z. B. einen Hochfrequenzdetektor 58 und einen Am­ plituden-Umtastungs-Demodulator 57, die beide in Fig. 3 ge­ zeigt sind, umfassen. Die zweite Empfangseinrichtung kann wei­ terhin die implantierbare Einrichtung 20 umfassen. Darüber­ hinaus kann die interne Einheit 2 eine zweite Kopplungsein­ richtung (bzw. ein zweites Kopplungsmittel) zum unabhängigen Koppeln des Leistungs- bzw. Stromsignals und des zweiten In­ formationssignals 24 umfassen. Eine derartige Kopplungsein­ richtung kann ein interner Koppler 11 sein, welcher einen ab­ gestimmten Sekundärkreis 46, der in Fig. 3 gezeigt ist, ent­ halten kann.

In der externen Einheit 1 kann die Leistungs- bzw. Stromver­ sorgung 3 eine vom Patienten getragene Gleichstrombatterie bzw. -batterieanordnung, beispielsweise ein Batteriegürtel oder -gurt sein, oder eine stationäre Leistungs- bzw. Strom­ versorgung, die physisch von dem Patienten getrennt ist. Die Gleichstrombatterie bzw. -batterieanordnung, insbesondere der Batteriegürtel oder -gurt, kann genügend Leistung bzw. Strom bei einer geeigneten Gleichspannung, wie beispielsweise 12 V Gleichspannung, liefern. Die stationäre Leistungs- bzw. Strom­ versorgung könnte Eingangsleistung von einer kommerziellen Wechselstromquelle von beispielsweise 50/60 Hz aufnehmen und die Wechselstrom-Eingangsspannung in eine geeignete Gleich­ spannung, z. B. 12 V Gleichspannung, welche der von der Batte­ rie bzw. Batterieanordnung, beispielsweise dem Batteriegürtel oder -gurt, erzeugten Spannung entspricht, umwandeln.

Der Leistungs- bzw. Stromumsetzer 4 kann den elektrischen Strom von der Leistungs- bzw. Stromquelle 3 in ein erstes Lei­ stungs- bzw. Stromsignal 6 mit einer vorbestimmten Leistungs- bzw. Stromfrequenz, d. h. in einen hochfrequenten Wechselstrom, umwandeln. Ein erstes Informationssignal 23 kann von der ex­ ternen Steuer- bzw. Regeleinheit 9 durch die externe Daten­ steuerungs- und/ oder -leiteinrichtung 5 über eine externe Verbindung 21 empfangen werden. Die vorgewählten Daten in dem ersten Informationssignal 23 können ihrerseits auf ein Hoch­ frequenz-(HF)-Trägersignal mittels einer geeigneten Modula­ tionstechnik, wie z. B. Amplituden-Umtastungs-Modulation (ASK-Modulation, wobei die Abkürzung ASK für die englischen Worte "Amplitude-Shift-Keying" steht), innerhalb der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 5 moduliert werden. Es wird bevorzugt, daß die Frequenz des HF-Trägersignals ("HF" wird hier als Abkür­ zung für "Hochfrequenz" verwendet, die alle geeigneten Hoch­ frequenzbereiche umfassen kann) größer als die Leistungs- bzw. Stromfrequenz oder die Frequenz des Leistungs- bzw. Stromsi­ gnals ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung wird eine einzige Trägerfrequenz für die Über­ tragung zwischen den Einheiten 1 und 2 verwendet. Es wird wei­ terhin bevorzugt, daß die Trägerfrequenz etwa 8 MHz ist, ob­ wohl auch andere Frequenzen in gleicher Weise geeignet sein können. Jedoch können auch unterschiedliche Frequenzen für die Übertragung durch jede von der externen Einheit 1 und der in­ ternen Einheit 2 verwendet werden, wenn das gewünscht wird, und zwar z. B. zu dem Zweck, eine Vollduplex-Informationssi­ gnal-Übertragung vorzusehen.

Das datenmodulierte HF-Trägersignal kann von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 5 durch die externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 empfangen und durch die externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 mit dem Leistungs- bzw. Stromsignal 6 gemischt werden, so daß daraus ein nach außen weggehendes externes zusammengesetztes Signal oder Verbundsignal 7 wird. Die Signalformungs- und/oder -ver­ arbeitungseinrichtung 16 kann ein Informationssignal symme­ trisch senden/empfangen. Das heißt, die Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung kann sowohl in der Weise arbei­ ten, daß sie ein datenmoduliertes HF-Trägersignal, welches das erste Informationssignal 23 enthält, zur Übertragung zu der internen Einheit 2 erzeugt, als auch ein datenmoduliertes HF-Trägersignal, welches das zweite Informationssignal 24 ent­ hält, das von der internen Einheit 2 herkommen werden kann, empfängt. Ein solches symmetrisches Senden/Empfangen kann un­ abhängig von der Leistungs- bzw. Stromsignalübertragung durch die externe Einheit 1 sein.

Das Signal 7 kann an den externen Koppler 10 gegeben werden, welcher einen abgestimmten Kreis mit einer darin befindlichen Induktionsspule haben und in Ansprechung auf das Signal 7 ein erstes Magnetfeld 8 in dem externen Koppler 10 erzeugen kann. Das Magnetfeld 8 kann demgemäß für das erste Leistungs- bzw. Stromsignal 6 oder das erste Informationssignal 23, welches in dem datenmodulierten Trägersignal enthalten ist, oder für bei­ de, repräsentativ sein. Das Magnetfeld 8 kann symmetrisch zwi­ schen der externen Einheit 1 und der internen Einheit 2 inner­ halb des gemeinsamen Übertragungskanals übertragen werden. Der gemeinsame Übertragungskanal kann eine Zusammensetzung von Übertragungsmedien durchqueren, welche nichtferritische kutane und perikutane Elemente, wie Luft, Kleidung, Gewebe bzw. Kör­ pergewebe, Körperfluide u. dgl. umfassen kann.

Innerhalb der internen Einheit 2 kann das Magnetfeld 8 ein eintreffendes internes zusammengesetztes Signal oder Verbund­ signal 13 innerhalb des internen Kopplers 11 induzieren. Das Signal 13 kann für das Signal 7 repräsentativ sein, weil der externe Koppler 10 und der interne Koppler 11 als ein Luft­ kern-Transformator zusammenwirken können. Das Signal 13 kann ein datenmoduliertes HF-Trägersignal enthalten, das auf einen hochfrequenten Wechselstrom aufgeprägt ist. Der Spannungsregu­ lator bzw. -regler 12 wandelt das erste Leistungs- bzw. Strom­ signal oder den Hochfrequenz-Wechselstrom des Signals 13 in ein zweites Leistungs- bzw. Stromsignal um, wie z. B. ein gere­ geltes Vcc-Spannungssignal 205, welches dazu verwendet werden kann, die implantierbare Einrichtung 20 zu betreiben. Die im­ plantierbare Einrichtung 20 kann eine Herzunterstützungsein­ richtung 14 und eine interne Mikrosteuer- bzw. -regeleinheit 15 umfassen oder sein.

Außerdem können Daten, die noch in der Form eines datenmodu­ lierten HF-Trägersignals sein können, durch die interne Si­ gnalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 gewonnen werden. Ähnlich der externen Signalformungs- und/oder -verar­ beitungseinrichtung 16 kann die interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 symmetrisch ein erstes und zweites Informationssignal senden/empfangen. Das heißt, die Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 kann sowohl dahingehend arbeiten, daß sie das zweite Informations­ signal 24 in dem datenmodulierten HF-Trägersignal zur Übertra­ gung zu der externen Einheit 1 erzeugt, als auch dahingehend, daß sie das erste Informationssignal 23 in dem datenmodulier­ ten HF-Trägersignal, welches von der externen Einheit 1 her empfangen werden kann, empfängt. Ein solches symmetrisches Senden/Empfangen kann unabhängig von der Leistungs- bzw. Stromsignalübertragung mittels der externen Einheit 1 sein.

Dieses datenmodulierte HF-Trägersignal kann innerhalb der in­ ternen Datensteuer- bzw. -regeleinrichtung 18 demoduliert wer­ den, welche ihrerseits den demodulierten Datenstrom über die interne Verbindung 22 zu der internen Mikrosteuer- bzw. Regel­ einrichtung 15 überträgt. Die interne Mikrosteuer- bzw. Regel­ einrichtung 15 kann die empfangenen Daten zu der Herzunter­ stützungseinrichtung 14 übertragen und/oder selbst verarbei­ ten, z. B., um die letztere zu steuern und/oder zu regeln.

Die Daten können zwischen der internen Einheit 2 und der ex­ ternen Einheit 1 symmetrisch übertragen werden. Das heißt, ein erstes oder zweites Informationssignal kann von der Einrich­ tung 20 gesendet bzw. empfangen werden. Zum Beispiel kann die Einrichtung 14 Daten an die interne Mikrosteuer- bzw. -regel­ einrichtung 15 liefern, welche ihrerseits diese Daten über die interne Verbindung 22 an die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 überträgt. Die interne Mikrosteuer- bzw. -regeleinrichtung 15 selbst kann zusätzliche Daten über die interne Verbindung 22 an die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 liefern. Die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 kann die nach außen gehenden Daten mittels irgendeines geeigneten Systems, wie beispielsweise Amplituden- Umtastungs-Modulation, modulieren. Tatsächlich wird es bevor­ zugt, daß die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 hinausgehende Daten in der gleichen Art und Weise modu­ liert, wie die externe Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 5.

Entsprechend wie in der externen Datensteuer- und/oder -leit­ einrichtung 5 werden die Daten von der internen Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 mittels Amplituden-Umtastungs-Mo­ dulation auf ein HF-Trägersignal mit einer Frequenz von bei­ spielsweise 8 MHz moduliert. Das datenmodulierte Trägersignal kann an die interne Signalformungs- und/oder -verarbeitung 17 geliefert werden, welche es ihrerseits in den internen Koppler 11 eingeben kann, in dem ein zweites Magnetfeld 19, das für die hinausgehenden Daten repräsentativ ist, erzeugt werden kann. Das zweite Magnetfeld 19 trifft auf den externen Koppler 10, so daß es demgemäß in demselben einen elektrischen Strom induziert, welcher Strom für den amplituden-umtastungsmodu­ lierten Träger repräsentativ sein kann, der von der internen Einheit 2 her übertragen worden ist. Die Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 kann das amplituden-umta­ stungs-modulierte Trägersignal zu der externen Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 5 zur Demodulation leiten, derart, daß der demodulierte Datenstrom zu der externen Steuer- bzw. Regeleinheit 9 geliefert werden kann. Die externe Steuer- bzw. Regeleinheit 9 kann dazu verwendet werden, Programmierungs- Steuer- und/oder -Regel-, Diagnostik- und Datensammel-Funktio­ nen in Verbindung mit der implantierbaren Einrichtung 20 vor­ zusehen bzw. auszuführen.

Die Fig. 2 veranschaulicht weiter eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform der in Fig. 1 dargestellten externen Einheit 1. Wie in Fig. 1 kann die Leistungs- bzw. Stromversorgung 3 Gleich­ stromleistung zur Energieversorgung des Umsetzers 4 liefern. Im Leistungs- bzw. Stromumsetzer 4 kann der H-Brücken-Inverter 27 die von der Gleichstrom-Leistungs- bzw. Stromversorgung 3 zugeführte Spannung in eine Wechselspannung einer vorgewählten Frequenz, welches die Leistungs- bzw. Stromfrequenz ist, um­ wandeln. Die Frequenz der Wechselspannung wird so gewählt, daß sie im wesentlichen die Resonanzfrequenz des abgestimmten Pri­ märkreises 31 ist, welcher sich innerhalb des externen Kopp­ lers 10 in Fig. 1 befinden kann. Der abgestimmte Primärkreis 31 kann aus einem primären Hochstromkondensator 30 und einer primären externen Spule 29 zusammengesetzt sein bzw. die vor­ genannten Elemente enthalten.

Der abgestimmte Primärkreis 31 stellt einen Niedrigimpedanzweg für die Wechselspannung dar, die mit der Grundfrequenz des Kreises 31 schwingt, während er im wesentlichen andere harmo­ nische Frequenzen dämpft. Der resultierende Strom durch den abgestimmten Primärkreis 31 ist im wesentlichen sinusförmig, wenn er durch eine Spannungsquelle mit der vorgewählten Reso­ nanzfrequenz des abgestimmten Primärkreises 31 erregt wird. Die vorgewählte Resonanzfrequenz wird so gewählt, daß ein ge­ wünschtes minimales Leistungs- bzw. Stromübertragungsniveau, wie beispielsweise 70 Watt, zu den internen Komponenten gelie­ fert wird, während die niedrigste vorgesehene Spannung von der Leistungs- bzw. Stromquelle 3, wie z. B. 10 V, verwendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die vorgewählte Reso­ nanz- oder Leistungs- bzw. Stromfrequenz zwischen etwa 152 kHz und 168 kHz, vorzugsweise zwischen 158,4 kHz und 161,8 kHz, und mehr bevorzugt etwa 160 kHz.

In dem Leistungs- bzw. Stromumsetzer 4 kann die H-Brücken­ steuer- bzw. -regeleinrichtung 32 sowohl das Tastverhältnis als auch die Schaltfrequenz des H-Brückeninverters 27 bestim­ men. Um die Komponenten der externen Einheit 1 vor übermäßigen Strömen zu schützen und eine leistungsfähige Energieübertra­ gung zu den Komponenten der internen Einheit 2 aufrechtzuer­ halten, können in der H-Brückensteuer- bzw. -regeleinrichtung 32 die Eingangsgrößen von dem Überstromdetektor 33 und dem Ne­ benschlußdetektor 36 verwendet werden. Wenn die Größe des Si­ nusstroms durch den Stromsensor 28 einen vorgewählten maxima­ len Schwellwert übersteigt, kann es der Überstromdetektor 33 der H-Brückensteuer- bzw. -regeleinrichtung 32 signalisieren, daß sie die Leistungs- bzw. Stromübertragung für einen Zyklus beendet bzw. unterbricht.

Der Nebenschlußdetektor 36 überwacht die durch den Stromsensor 28 erzeugte Spannung, um zu bestimmen, ob ein Nebenschluß über den abgestimmten internen Kreis 46 (Fig. 3) vorhanden ist. Wenn der Nebenschlußdetektor 36 anzeigt, daß der interne abge­ stimmte Kreis 46 (Fig. 3) nebengeschlossen ist, kann die H- Brückensteuer- bzw. -regeleinrichtung 32 das Tastverhältnis des H-Brückeninverters 27 von nahezu 100 Prozent auf einen ge­ wissen niedrigeren Wert, wie z. B. etwa 10 Prozent, reduzieren. Wenn der interne abgestimmte Kreis 46 (Fig. 3) nicht neben­ geschlossen ist, kann umgekehrt der H-Brückeninverter 27 mit nahezu 100 Prozent Tastverhältnis betrieben werden. Um eine genaue Betriebsfrequenz an dem H-Brückeninverter 27 aufrecht­ zuerhalten, wird bei der H-Brückensteuer- bzw. -regeleinrich­ tung 32 eine Taktfrequenz verwendet, die von einer Taktschal­ tung bzw. Takterzeugungsschaltung, welche ein Kristalloszil­ lator 26 sein kann, abgeleitet ist.

Die externe Verbindung 21 zwischen der externen Steuer- bzw. Regeleinheit 9 und der externen Datensteuer- und/oder -leit­ einrichtung 5 in Fig. 1 kann drei Steuerleitungen umfassen, nämlich für das TX-RX-Signal oder Sende-Empfangs-Signal 300, das DATEN-RX-Signal oder Daten-Empfangs-Signal 301 und das DATEN-TX-Signal oder Daten-Sende-Signal 302, wie aus Fig. 2 er­ sichtlich ist. Das Signal 300 bezeichnet das Sende/Empfangs-Steu­ ersignal. Das Signal 301 bezeichnet das Daten-zu-empfan­ gen-Signal. Das Signal 302 bezeichnet das Daten-zu-senden-Si­ gnal. Jedes der Signale 300, 301 und 302 kann vorliegend einen Wert von entweder einer logischen Null oder einer logischen Eins annehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung moduliert, wenn das Signal 300 eine logische Eins ist, der Amplituden-Umtastungs-Modulator 39 die Trägerfrequenz von dem Kristalloszillator 26 mit dem Signal 302. Entsprechend sendet der Amplituden-Umtastungs-Modulator 39, wenn das Signal 302 eine logische Eins ist, eine logische Null zu dem Leitung­ streiber 40. Wenn das Signal 302 eine logische Null ist, wäh­ rend das Signal 300 eine logische Eins ist, gestattet es der Amplituden-Umtastungs-Modulator 39 dem Taktsignal 26a des Kri­ stalloszillators 26, den Leitungstreiber 40 direkt zu treiben bzw. zu betreiben.

Der Differentialausgang des Leitungstreibers 40 kann an die externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 angekoppelt sein, welche ein erstes frequenzselektives Filter 316 enthalten kann, wobei die Mittelfrequenz (d. h. die mittige Frequenz) des frequenzselektiven Filters vorzugsweise etwa die gleiche wie die für die Modulation verwendete Trägerfrequenz, hier etwa 8 MHz, ist. In einer der Ausführungsformen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, daß die jeweilige untere und obere Grenz- bzw. Abschneidefrequenz des Filters 316 etwa 7,84 MHz und 8,16 MHz, und vorzugsweise etwa 7,9 MHz und 8,1 MHz sind, wobei die Mittelfrequenz etwa 8 MHz ist. Da das erste frequenzselektive Filter 316 in der Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 eine hohe Impedanz bei Frequenzen in der Nähe seiner Mittelfrequenz und niedrige Impedanz ander­ weitig haben kann, kann die Signalformungs- und/oder -verar­ beitungseinrichtung 16 für die Leistungs- bzw. Stromübertra­ gungsschaltung bei Leistungs- bzw. Stromübertragungsfrequen­ zen, z. B. bei etwa 160 kHz, transparent bleiben. Demgemäß kann der Leistungsübertragungsstrom im wesentlichen unbehindert se­ riell durch das Filter 316 hindurchgehen, während das angenä­ hert 8 MHz aufweisende Trägerfrequenzdatensignal bewirkt, daß eine detektierbare Spannung über dem Filter 316 erzeugt wird.

Im Ergebnis wirkt das Filter 316 als ein Durchgangs- bzw. Schlitzfilter bezüglich des Leistungsübertragungsstroms, von dem alle Stromfrequenzen, ausgenommen etwa 8 MHz, durchgelas­ sen werden, und umgekehrt als ein Bandpaßfilter mit Bezug auf die Datenträgerspannung, worin nur in Ansprechung auf Signale mit Frequenzen um 8 MHz herum eine Spannung über dem Filter 316 erzeugt wird.

Während der Datenübertragung wandelt die externe Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 die Rechteckwel­ lenausgangsgröße des Leitungstreibers 40 in eine Sinusspannung zur Übertragung durch ein Übertragungsmedium um. Die resultie­ rende Spannung über der Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung 16 bewirkt, daß ein Hochfrequenzstrom in der externen Spule 29 fließt. Das hierdurch erzeugte Magnetfeld kann an einen internen Koppler, wie z. B. an den internen Kopp­ ler 11 in Fig. 1, angekoppelt werden.

Während des Demodulationsvorgangs, d. h., wenn das Signal 300 eine logische Null ist, wandert der Hochfrequenzstrom, welcher in der externen Spule 29 induziert werden kann, durch das er­ ste frequenzselektive Filter 316 in der Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16. Der Datentransformierer 34 fühlt die Spannung über dem ersten frequenzselektiven Filter 316 der Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 ab und ändert sie maßstäblich, und dann gibt sie die Signal­ formungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 an den HF-De­ tektor 37 weiter. Der HF-Detektor 37 wandelt Analogeingangs­ größen oberhalb eines vorgewählten Schwellwerts in Digitalni­ veauimpulse um. Bei einer logischen Null des Signals 300 emp­ fängt der Amplituden-Umtastungs-Demodulator 38 die Digital­ niveauimpulse und gewinnt das Signal 301 daraus.

Die mittels der Transistoren in dem H-Brückeninverter 27 ange­ wandten schnellen Anstiegszeiten können Stöße an Breitband­ energie erzeugen, die an die Signalformungs- und/oder -verar­ beitungseinrichtung 16 angekoppelt werden können. Die resul­ tierenden Übergangs- bzw. Wandersinuswellen in der Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 16 können determini­ stisches Rauschen erzeugen, welches als ein gültiges HF-Signal mißinterpretiert werden könnte. Daher kann eine erste Unter­ drückungseinrichtung (bzw. ein erstes Unterdrückungsmittel) angewandt werden, um dieses und anderes deterministisches Rauschen zu unterdrücken, und es kann speziell durch einen Austastimpulsgenerator 35 verwirklicht sein. Der Generator 35 kann während der Datendemodulation dazu verwendet werden, einen Austastimpuls von genügender Breite, wie beispielsweise 750 ns, zu erzeugen, um den Amplituden-Umtastungs-Demodulator 38 koinzident mit den kritischen Flanken der Eingangsgröße zu dem H-Brückeninverter 27 zu sperren.

Die Fig. 3 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der internen Einheit 2. Der interne Koppler 11 kann einen ab­ gestimmten Sekundärkreis 46 umfassen, welcher als solcher eine interne Spule 44 und einen internen Hochstromkondensator 45 umfassen kann. Der Strom, der in dem abgestimmten Primärkreis 31 in Fig. 2 zirkuliert, kann einen Wechselstrom in dem abge­ stimmten Sekundärkreis 46 induzieren. Dieser Wechselstrom kann das hereinkommende interne Verbundsignal 13 sein, welches das Hochfrequenz-Wechselstrom-Leistungssignal und ein datenmodu­ liertes HF-Trägersignal umfaßt. Das Signal 13 kann an die un­ ten beschriebene interne Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung 17 zum Herausziehen der vorhandenen Daten ge­ liefert werden, und dann an den, ebenfalls unten beschriebe­ nen, Spannungsregulator bzw. -regler 12 zum Umwandeln des ersten Leistungs- bzw. Stromsignals in das zweite Leistungs- bzw. Stromsignal gegeben werden. Das zweite Leistungs- bzw. Stromsignal, welches ein konditioniertes bzw. geformtes Vcc-Spannungssignal 205 sein kann, kann dann an die implantierbare Einrichtung 20 zum Liefern von Leistung bzw. Strom für die Herzunterstützungseinrichtung 14 und die Mikrosteuer- bzw. -regeleinrichtung 15 geliefert werden.

In dem Spannungsregulator bzw. -regler 12 kann das Vcc-Span­ nungssignal 205 auf einer im wesentlichen konstanten Amplitude durch Regeln des Betrags des an den Ausgangskondensator 52 ab­ gegebenen Stroms gehalten werden. Die Diodenbrücke 51 und der Ausgangskondensator 52 wandeln den Wechselstrom in einen Gleichstrom um. Wenn das Spannungssignal 205 angenähert auf einem Maximum ist, kann der Strom vom Ausgangskondensator 52 weggeleitet und auf einen abgestimmten internen Kreis 46 be­ schränkt werden, und zwar durch eine Nebenschlußeinrichtung (bzw. ein Nebenschlußmittel), welche ein Teil des Spannungs­ reglers 12 sein und eine Nebenschlußsteuer- bzw. -regelein­ richtung 50 und einen Nebenschlußschalter 49 umfassen kann.

Die Nebenschlußeinrichtung kann auf Nulldurchgänge des Signals 13 ansprechen. Der Ausgangsspannungsüberwacher 53 alarmiert die Nebenschlußsteuer- bzw. -regeleinrichtung 50, wann immer das Spannungssignal 205 auf einer vorgewählten Maximalspannung ist. Wenn das Spannungssignal 205 das vorgewählte Maximum er­ reicht, wie z. B. 17 V, kann die Nebenschlußsteuereinrichtung 50 den Nebenschlußschalter 49 unmittelbar, nachdem der Null­ durchgangsdetektor 47 angibt, daß der Sinusstrom in dem abge­ stimmten internen Kreis 46 Null ist, aktivieren. Durch Ein­ schalten des Nebenschlußschalters 49, während ein nahezu Null­ strom durch denselben hindurchgeht, d. h. durch Synchronisieren des Betriebs der Nebenschlußsteuereinrichtung 50 und des Ne­ benschlußschalters 49 mit den Nulldurchgängen des Signals 13, kann die Nebenschlußeinrichtung Schaltverluste und elektroma­ gnetische Interferenz minimieren. Nachdem das Spannungssignal 205 auf einen vorgewählten Minimalwert, z. B. 16 V, abgefallen ist, kann die Nebenschlußsteuereinrichtung 50 den Nebenschluß­ schalter 49 ausschalten, so daß es dem Strom ermöglicht wird, durch die Diodenbrücke 51 und dann in den Ausgangskondensator 52 zu fließen.

Während der Datenübertragung von der internen Einheit 2 zu der externen Einheit 1 kann die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 Informationen von der internen Mikro­ steuer- bzw. -regeleinrichtung 15 durch die interne Verbindung 22 empfangen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Wie man in Fig. 3 sieht, kann die interne Verbindung 22 zwischen der in­ ternen Mikrosteuer- bzw. -regeleinrichtung 15 und der internen Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung 18 drei Steuerleitungen umfassen, nämlich eine solche mit dem SEC-TX-RX-Signal oder Sekundär-Senden-Empfangen-Signal 304, eine solche mit dem SEC-DATEN-TX-Signal oder Sekundär-Daten-Senden-Signal 305, und eine solche mit dem SEC-DATEN-RX-Signal oder Sekundär-Daten- Empfangen-Signal 306. Das Signal 304 repräsentiert das Sekun­ där-Sende-Empfangs-Steuersignal. Das Signal 305 bedeutet das Sekundär-Daten-zu-senden-Signal. Das Signal 306 bezeichnet das Sekundär-Daten-zu-empfangen-Signal. Jedes der Signale 304, 305 und 306 kann einen Wert von entweder einer logischen Null oder einer logischen Eins annehmen.

Wenn das Signal 304 eine logische Eins ist, moduliert der Am­ plituden-Umtastungs-Modulator 59 die Trägerfrequenz von dem Kristalloszillator 54 mit dem zu sendenden Datensignal. Ent­ sprechend sendet der Amplituden-Umtastungs-Modulator 59 dann, wenn das Signal 305 eine logische Eins, eine logische Null zu dem Leitungstreiber 60. Wenn das Signal 305 eine logische Null ist, während das Signal 304 eine logische Eins ist, gestattet es der Amplituden-Umtastungs-Modulator 59 dem Kristalloszilla­ tor 54, den Leitungstreiber 60 direkt zu betreiben. Der Diffe­ rentialausgang des Leitungstreibers 60 kann an die interne Si­ gnalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 geliefert und durch den internen Datentransformierer 56 an das zweite frequenzselektive Filter 48 angekoppelt werden.

Entsprechend dem ersten frequenzselektiven Filter 316 in Fig. 2 wird es bevorzugt, daß das zweite frequenzselektive Filter 48 eine Mittelfrequenz von etwa der Trägerfrequenz der modu­ lierten Daten, hier etwa 8 MHz, hat. In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, daß die jeweilige un­ tere und obere Grenz- bzw. Abschneidefrequenz des Filters 48 etwa 7,84 MHz und 8,16 MHz, und besonders bevorzugt etwa 7,9 MHz und 8,1 MHz sind, wobei die Mittelfrequenz etwa 8 MHz ist.

Außerdem kann das frequenzselektive Filter 48, ähnlich wie das Filter 316 in Fig. 2, eine hohe Impedanz bei Frequenzen in der Nähe seiner Mittelfrequenz (mittigen Frequenz) haben, und ansonsten eine niedrige Impedanz. Daher kann die Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung 17 für die Lei­ stungs- bzw. Stromübertragungsschaltung bei Leistungs- bzw. Stromübertragungsfrequenzen, beispielsweise etwa 160 kHz, transparent bleiben. Der Leistungsübertragungsstrom kann im wesentlichen unbehindert seriell durch das Filter 48 hindurch­ gehen, während das angenähert 8 MHz betragende Trägerfrequenz­ datensignal bewirkt, daß eine detektierbare Spannung über dem Filter 48 erzeugt wird.

In einer dem Filter 316 der Fig. 2 gleichartigen Wirkung wirkt das Filter 48 in Fig. 3 als ein Durchgangs- bzw. Schlitzfilter mit Bezug auf den Leistungsübertragungsstrom, durch das alle Frequenzen mit Ausnahme der Frequenzen um etwa 8 MHz hindurchgelassen werden, und es wirkt umgekehrt als ein Bandpaßfilter mit Bezug auf die Datenträgerspannung, in dem nur in Ansprechung auf Signale mit Frequenzen um 8 MHz herum eine Spannung über dem Filter 48 erzeugt wird.

Während der Datenübertragung wandelt das zweite frequenzselek­ tive Filter 48 die Rechteckwellenausgangsgröße des Leitungs­ treibers 60 zur Übertragung durch das Übertragungsmedium in eine Sinusspannung um. Die resultierende Spannung über dem zweiten frequenzselektiven Filter 48 bewirkt, daß Hochfre­ quenzstrom in der internen Spule 44 fließt, welcher ein Ma­ gnetfeld induziert, das in dem externen Koppler 10 in den Fig. 1 und 2 an die externe Spule 29 angekoppelt werden kann.

Während des Demodulationsvorgangs, d. h., wenn Daten von der externen Einheit 1 empfangen werden, geht der in der internen Spule 44 induzierte HF-Strom durch das zweite frequenzselek­ tive Filter 48. Da das Filter 48 eine hohe Impedanz bei seiner Mittelfrequenz (d. h. seiner mittigen Frequenz) hat, z. B. 100 Ohm, erzeugt der durch das zweite frequenzselektive Filter 48 fließende Strom eine Spannung über demselben. Bei Leistungs­ übertragungsfrequenzen weist das zweite frequenzselektive Fil­ ter 48 eine sehr niedrige Impedanz auf und bleibt demgemäß transparent für die Leistungs- bzw. Stromempfangsschaltung. Der Datentransformierer 56 ändert die Spannung über dem zwei­ ten frequenzselektiven Filter 48 maßstäblich und leitet sie zu dem HF-Detektor 58. Der HF-Detektor 58 wandelt Analogeingangs­ größen oberhalb eines vorgewählten Schwellwerts in Digitalni­ veauimpulse um. Während der Demodulation ist das Signal 304 eine logische Null, was bewirkt, daß der Amplituden-Umta­ stungs-Demodulator die Digitalniveauimpulse von dem HF-Detek­ tor 58 empfängt und die zu empfangenden sekundären Daten dar­ aus gewinnt, d. h. das Signal 306. Das Signal 306 kann als Se­ kundär-Daten-Empfangs-Signal bzw. SEC-DATEN-RX-Signal bezeich­ net werden.

Wenn der Strom durch den abgestimmten Sekundärkreis 46 die Nullamplitude kreuzt, kann die resultierende Vorspannungsum­ kehrung der Diodenbrücke 51 Ausgleichs- bzw. Einschwingvor­ gänge über dem zweiten frequenzselektiven Filter 48 induzie­ ren, die sinusförmig sein können. Solche Ausgleichs- bzw. Übergangswellen im Filter 48 sind deterministisches Rauschen, das als ein gültiges HF-Signal mißinterpretiert werden könnte. Daher kann eine zweite Unterdrückungseinrichtung (oder ein zweites Unterdrückungsmittel) zum Unterdrücken von solchem de­ terministischen Rauschen vorgesehen sein, und es kann speziell durch den Austast-Impulsgenerator 55 verwirklicht sein. Der Austast-Impulsgenerator 55 kann so synchronisiert sein, daß er einen Austast-Impuls von genügender Breite, wie z. B. 500 ns, zur Sperrung des Amplituden-Umtastungs-Demodulators 57 koinzi­ dent mit den Nullstromdurchgängen des abgestimmten Sekundär­ kreises 46 erzeugt. Der Nulldurchgangsdetektor 47 kann den Austast-Impulsgenerator 55 zum Bewirken der Rauschunter­ drückung triggern.

Fig. 4 veranschaulicht weiter eine Ausführungsform der Schal­ tung einer externen Einrichtung mit Ausnahme der digitalen Lo­ gik, die innerhalb einer programmierbaren Logikeinrichtung (die abgekürzt als PLD entsprechend den englischen Worten "Programmable Logic Device" bezeichnet wird) ausgeführt ist. Steuersignale 128, 129, 130 und 131 (Fig. 5) steuern die Aus­ gangsgrößen 64, 67, 68 und 70 des H-Brückentreibers 65a und 65b. MOSFETs 88, 89, 90 und 91 umfassen bzw. bilden zusammen mit dem abgestimmten Primärkreis 31 eine H-Brücke. Hochstrom­ treiberausgangsgrößen 64, 67, 68, 70 betreiben die Toreingänge der MOSFETs in der H-Brücke. Der Treiberausgang 66, die Diode D2 und der Kondensator C5 erzeugen eine niveauverschobene Ver­ sorgungsspannung auf der Treiberleitung 72, die angenähert das Zweifache der Spannung sein kann, die von der Leistungs- bzw. Stromversorgung 3 (Fig. 1) geliefert wird. Die Spannung auf der Treiberleitung 72 kann dazu verwendet werden, eine Trei­ berspannung am Ausgang 64 zu erzeugen, die ausreicht, N-Kanal-MOSFETs einzuschalten. In entsprechender Weise erzeugen der Treiberstift 69, die Diode D3 und der Kondensator C6 eine ladeprogrammierte Versorgung oder Bootstrapped-Versorgung für die Treiberleitung 71. Die Niveauverschiebung der Ausgangs­ spannung der Ausgänge 64 und 68 ermöglicht es, daß die H-Brücke, lauter N-Kanal-MOSFETs mit niedrigem Ein-Widerstand enthält. Dieses wiederum maximiert den Leistungsumwandlungs­ wirkungsgrad.

Der Stromsensor 28 fühlt eine Spannung ab, die den Strom re­ präsentiert, welcher in dem abgestimmten Primärkreis 31 fließt. Der durch die H-Brücke zirkulierende Strom kann durch den Stromtransformator 74 maßstäblich geändert werden und durch Leitungen 320 und 105 zu der Diodenbrücke 75 geleitet werden. Der gleichgerichtete Strom erzeugt eine auf Masse be­ zogene Spannung über R1, welche mit dem nichtinvertierenden Eingang 76 des Komparators 80 verbunden werden kann. Der Kom­ parator 80 ist wie folgt geschaltet: Sein invertierender An­ schluß 77 ist mit einer Bezugsspannungsquelle Vref1 verbunden, der positive Versorgungsanschluß 70 ist mit einer Fünf-Volt-Quelle verbunden, der negative Versorgungsanschluß 78 ist mit Massenpotential verbunden, und der Ausgang ist mit dem An­ schluß 81 verbunden.

Wie vorstehend konfiguriert, kann der Ausgangsanschluß 81 hoch sein, wann immer der Strom durch den abgestimmten Primärkreis 31 oberhalb eines eingestellten Schwellwerts, wie z. B. 25 A, sein kann. Der Eingang 76 kann mit dem invertierenden Kompara­ toreingang 82 des Komparators 86 durch ein Tiefpaßfilter ver­ bunden sein, das von R7 und C4 gebildet ist. Der nichtinver­ tierende Anschluß 83 kann mit einer anderen Bezugsspannung Vref2 verbunden sein, welche von dem Anschluß 77 der Bezugs­ spannung Vref1 abgeleitet sein kann. Der Komparator 86 weist einen positiven Zuführungsanschluß 84 auf, der mit einer Fünf- Volt-Quelle verbunden ist, sowie einen negativen Zuführungsan­ schluß 85, der mit Massepotential verbunden ist, und einen An­ schluß für den Komparatorausgang 87. Der Komparatorausgang 87 kann als hoch angenommen werden, wenn der mittlere Strom durch den abgestimmten Primärkreis 31 unter einem eingestellten Schwellwert ist. Der Komparatoreingang 82 kann außerdem an dem nichtinvertierenden Eingang 112 des Komparators 108 ange­ schlossen sein. Der Komparator 108 weist einen positiven Ver­ sorgungsanschluß 111 auf, der mit einer Fünf-Volt-Quelle ver­ bunden ist, sowie einen negativen Versorgungsanschluß 110, der mit Massepotential verbunden ist, und einen Komparatoraus­ gangsanschluß 109. Der invertierende Eingang 113 kann mit ei­ ner Bezugsspannung Vref3 verbunden sein. Der Komparatoraus­ gangsanschluß 109 wird geltend gemacht, wenn der mittlere Strom durch den abgestimmten Primärkreis 31 oberhalb eines eingestellten Schwellwerts ist, wie z. B. 13 A.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Komponenten, die für die Da­ tensendung und den Datenempfang verwendet werden können. Wäh­ rend des Datenempfangs erzeugt der in der externen Spule 29 induzierte Hochfrequenzstrom eine Spannung über den Leitungen 103 und 104 des ersten frequenzselektiven Filters, welche auch mit dem Datentransformator bzw. -transformer 34 verbunden sind. Der zwischen die Leitungen 103 und 104 geschaltete In­ duktor L1 kann ein Induktor mit kleinem Eisenkern (≈ 40 nH) sein, der im Vergleich mit der viel größeren externen Spule 29 (≈ 1,9 uH) eine kleine Induktanz hat. Dadurch, daß L1 zu einem kleinen Luftkerninduktor gemacht wird, kann der Widerstand der Spule minimiert werden (≈ 4 mOhm) und hat demgemäß nur eine minimale Wirkung auf den Leistungsübertragungswirkungsgrad.

Die Leitung 92a des Transformators 34 kann mit der Ausgangs­ leitung 92b des Leitungstreibers 101 verbunden sein. Der Lei­ tungstreiber 101 weist eine weitere Ausgangsleitung 94 auf, die mit der Transformatorleitung 93 durch einen Entkopplungs­ kondensator C1 verbunden sein kann. Die Leitung 103 kann mit einer Fünf-Volt-Speisequelle verbunden sein, während der nega­ tive Anschlußstift 102 mit Masse verbunden sein kann. Die Aus­ gangsstifte des Treiber 101 werden mittels des Freigabestifts bzw. -anschlusses 106 und des Eingangsstifts bzw. -anschlusses 107 gesteuert. Wenn der Freigabeanschluß 106 logisch niedrig­ gehalten wird, können die Ausgangsleitungen 92b und 94 in eine Dreizustandsbetriebsart gebracht werden und elektrisch von den Transformatorleitungen 92a und 93 getrennt werden. Alternativ können die Leitungen 92b und 94 mit aktiven Schaltern von den Transformatorleitungen isoliert werden.

Der Eingangsstift bzw. -anschluß 107 wird durch den Amplitu­ den-Umtastungs-Modulator ASK-MOD am Ausgang 182 betrieben. Wenn der Leitungstreiber 101 durch eine logische Eins von dem Senden-Empfangen-Signal 300 bzw. dem TX-RX-Signal 300 freige­ geben wird, betreiben die Differentialausgangsleitungen 94 und 92b den Datentransformator 34 durch die Transformatorleitungen 93 und 92a. Der Datentransformator 34 erzeugt keine maßstabs­ gerechte bzw. proportionale sinusförmige Ausgangsspannung zwi­ schen den Leitungen 103 und 104, während er den Block des Lei­ tungstreibers 40 vor den hohen Strömen in dem ersten frequenz­ selektiven Filter 316 isoliert. Die Spannung zwischen den An­ schlüssen 103 und 104 des ersten frequenzselektiven Filters ist effektiv parallel zu der externen Spule 29 bei Frequenzen gut oberhalb der Resonanzfrequenz des abgestimmten Primärkrei­ ses 31. Die Hochfrequenzspannung über der externen Spule 29 kann dann an die interne Spule 44 in Fig. 3 angekoppelt wer­ den.

Die Datendemodulationsschaltung enthält einen Hochgeschwindig­ keitskomparator 99 mit einer Ausgangsleitung 100, einem posi­ tiven Anschlußstift 98, einem negativen Anschlußstift 97, ei­ nem nichtinvertierenden Eingang 95 und einem invertierenden Eingang 96. Der Anschlußstift 98 kann an eine Fünf-Volt-Ver­ sorgung angeschlossen sein, während der Anschlußstift 97 mit einer Minus-Fünf-Volt-Versorgung verbunden sein kann. Der in­ vertierende Eingang 96 kann durch ein Hochpaßfilter an 92a ge­ legt sein. Das durch C3, R3 und R4 gebildete Hochpaßfilter re­ duziert die Wirkungen der Signale in der Nähe der Leistungs- bzw. Stromübertragungsfrequenzen, wie z. B. 160 kHz bei dem Be­ trieb des HF-Detektors 37. R5 und R6 verhindern außerdem, daß die Spannungen am Eingang 96 den üblichen Betriebsbereich des Komparators 99 übersteigen, während der Leitungstreiber 101 freigegeben ist.

Der nichtinvertierende Eingang 95 kann durch das Hochpaßfil­ ter, das von C2, R2 und R5 gebildet ist, mit der Transforma­ torleitung 93 verbunden dein. Wiederum ist es so, daß dieses Filter die Wirkungen der Signale in der Nähe der Leistungs- bzw. Stromübertragungsfrequenzen auf den HF-Detektor 37 redu­ ziert und den Betrieb des Komparators 99 in angemessener übli­ cher Betriebsart sicherstellen kann. Der Widerstand R6, der zwischen die Leitung 100 und den Eingang 95 geschaltet ist, sieht eine positive Hysterese an dem nichtinvertierenden Ein­ gang 95 vor. Der Wert von R6 stellt die minimal erforderliche Amplitude eines Signals zwischen den Transformatorleitungen 92a und 93 derart ein, daß dieses als ein gültiges Signal be­ trachtet wird. Gemäß der Konfiguration kann die Leitung 100 hoch bleiben, bis das Spannungsdifferential zwischen dem Ein­ gang 95 und dem Eingang 96, wie z. B. 500 mV, genügend ist, um zu bewirken, daß die Leitung 100 niedriggepulst wird.

Die Fig. 5 ist ein Schaltbild, das die H-Brückensteuer- bzw. -regeleinrichtung 32 darstellt, welche so ausgebildet ist, daß sie die Schaltfolge der in einer Standard-H-Brückeninverter­ konfiguration verwendeten Schalter steuert. Die Steuersignale 128, 129, 130 und 131 steuern den Zustand der H-Brückentreiber 65a und 65b (Fig. 4). Speziell ist es so, daß die Ausgänge A-HOCH des Steuersignals 128 und B-HOCH des Steuersignals 130 die Ein-Zeit oder das Tastverhältnis von jedem Schenkel der H-Brücke steuern. Die Ausgänge A-HOCH des Steuersignals 128 und B-NIEDRIG des Steuersignals 131 bilden einen Schenkel der Treiberfolge, während die Ausgänge B-HOCH des Steuersignals 130 und A-NIEDRIG des Steuersignals 129 den anderen Schenkel bilden. Die Einheiten TREIBER-A 127 und TREIBER-B 127 sind derart angeordnet und eingerichtet, daß eine adäquate Totzeit, wie beispielsweise 250 Nanosekunden (ns) zwischen den Treiber­ folgen vorgesehen werden kann. Diese Totzeit ermöglicht es dem H-Brückeninverter 27 (Fig. 2), die Phase zu ändern, ohne ir­ gendwelche durchschießende Ströme zu erzeugen. Die Totzeit kann durch das TOT-TAKTSIGNAL 138 gesteuert werden.

Die Zeitgebungs- bzw. -steuerfolgen für die H-Brückensteuer­ einrichtung 32 werden von der Ausgangsfrequenz des Kristallos­ zillators 26 (Fig. 2) abgeleitet. Zunächst teilt der Takttei­ ler 124 die Ausgangsfrequenz des Kristalloszillators 26, z. B. 8 MHz, in die Ausgangssignale, welche das DRVCLK-Signal 132, das TOT-TAKTSIGNAL 138 und das TAST-TAKTSIGNAL 133 umfassen. Ein Zyklus des DRVCLK-Signals 132 bildet einen Leistungs- bzw. Stromschaltzyklus in der H-Brückensteuereinrichtung 32. Die Impulsbreite des Tast-Taktausgangssignals 133 steuert das Tastverhältnis der H-Brückensteuereinrichtung 32, während sie in der Niedrig-Tastverhältnis-Betriebsart ist.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und der Patentansprüche der Begriff "steuern" als Abkürzung für den Begriff "steuern bzw. regeln" verwendet wird, was auch für den substantivischen Ausdruck "Steuer-" gilt, der eine Zusammenfassung für den Begriff "Steuer- bzw. Regel-" ist, sowie für irgendwelche anderen Begriffe, die den Begriff des Steuerns in irgendeiner Form enthalten.

Die Frequenz des DRVCLK-Signals 132 kann das Zweifache der vorgewählten Resonanzfrequenz des abgestimmten Primärkreises 31 (Fig. 2) sein. In den Trigger- bzw. Auslöseregister 123 wird der DRVCLK-Signal-132-Eingang dazu benutzt, eine Aus­ gangsgröße 137 zu erzeugen, welche die Leistungs- bzw. Strom­ schaltphase der Steuersignale 128, 129, 130 und 131 triggert bzw. auslöst.

In der Strombegrenzungssteuereinheit 120 wird das DRVCLK-Si­ gnal 132 und ein I-LIM-Signal am Ausgangsanschluß 81 (Fig. 4) benutzt, um ein Signal am Ausgang 134 zu erzeugen. Der Ausgang 134 kann zur Ausgangs-Dekodiereinheit 125 geführt sein und schaltet schließlich aktive Steuersignale 128 oder 130 bis zu der nächsten Anstiegsflanke in dem DRVCLK-Signal 132 aus.

Die Abschalteinheit 121 erhält als Eingangsgrößen das SD-TRIGGER-SIGNAL auf dem Komparatorausgangsanschluß 109 (Fig. 4) und das DRVCLK-Signal 132. Wenn das SD-TRIGGER-SIGNAL am Anschluß 109 aktiv ist (mittlerer Strom im abgestimmten Pri­ märkreis außerhalb des Bereichs), kann die Ausgangsgröße 135 die Steuersignale 128 und 130 unbegrenzt abschalten.

Die Tastverhältnissteuereinheit 122 steuert das Tastverhältnis der Ausgangsregister. Das Tastverhältnis eines Leistungs- bzw. Stromzyklus kann zwischen etwa 10 Prozent bis zu nahezu 100 Prozent sein. Wenn das NIEDRIG-HOCH-Signal am Komparatoraus­ gang 87, d. h. der Nebenschlußdetektoreingang (Fig. 4), eine logische Eins ist, kann das Ausgangssignal 136 die Ausgangs­ register in ein Tastverhältnis von angenähert 10 Prozent brin­ gen. Das TAST-TAKT-SIGNAL 133 kann das Tastverhältnis steuern. Wenn der Komparatorausgang 87 einmal angibt bzw. anzeigt, daß der interne abgestimmte Kreis 41 (Fig. 3) nicht länger neben­ geschlossen ist, kann die Tastverhältnissteuereinheit 122 es erlauben, daß wieder eine Leistungs- bzw. Stromübertragung mit einem Tastverhältnis von nahezu 100 Prozent aufgenommen wird.

Die Dekodiereinheit 125 nimmt die Ausgänge 134, 135, 136 und 137 auf und führt die angemessenen Logikniveaus der TREIBER-A-Ein­ heit 127 und der TREIBER-B-Einheit 126 zu. In den Einheiten 126 und 127 werden die Ausgangsgrößen 129 und 140 dazu genom­ men, die Steuersignale 128, 129, 130 und 131 in den angemesse­ nen Zustand zu bringen.

Die Fig. 6 stellt eine mögliche Ausführungsform des Austast-Im­ pulsgenerators 35 dar. Wenn ein oberer MOSFET (d. h. ein Me­ tall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) in der H-Brücke ein- oder ausgeschaltet wird, schwingt ein erstes frequenzse­ lektives Filter 316 in Fig. 2 oder schwingt aus, und zwar in­ folge der Breitbandenergie, die durch das Schalten des MOSFETs erzeugt wird, so daß dadurch eine weitere Quelle von determi­ nistischem Rauschen gebildet wird. Weil die Flanken entweder auf A-HOCH, d. h. das Steuersignal 128, oder auf B-HOCH, d. h. das Steuersignal 130, das Schalten eines oberen MOSFETS in der H-Brücke einleiten, werden sie dazu benutzt, den Austastimpuls einzuleiten. Wenn der Flankendetektor 145 Flanken auf einem der Steuersignale 128 oder 130 detektiert, triggert der Aus­ gang 146 für einen Zyklus die Zeitgebungs- bzw. Zeitsteue­ rungsschaltung 26, z. B. für 125 ns, in den Zustand einer logi­ schen Eins. Eine logische Eins am Ausgang 146 bewirkt, daß das Austastregister 148 eine logische Eins auf dem Austastimpuls­ ausgang 154 erzeugt. Eine logische Eins bei 146 triggert au­ ßerdem den monostabilen Zähler 153 bzw. den Monoflop-Zähler 153, damit dieser mit Zähler beginnt. Nachdem der monostabile Zähler bzw. Monoflop-Zähler 153 den gewünschten Zählwert er­ reicht hat, wie beispielsweise eine dezimale 7, kann das Austastregister 148 zurückgestellt werden und der Austastim­ puls 154 kann auf eine logische Null zurückkehren, bis die nächste Flanke in dem Steuersignal 128 oder 130 detektiert wird. Die Breite des Austastimpulses 154, z. B. 750 ns, kann so gewählt werden, daß unkontrollierte Schwingen in dem ersten frequenzselektiven Filter 316 (Fig. 2) nicht als ein gültiges Signal interpretiert werden kann.

Die Fig. 7 ist ein schematisches Schaltbild des in der Aus­ führungsform der Erfindung verwendeten Amplituden-Umtastungs-De­ modulators. Eine logische Null auf dem Austast-Impulsausgang 154 und eine abfallende Flanke auf dem HF-IMPULS-Eingang auf der Leitung 100 gibt das UND-Tor 162 frei, um dem Zähler 160 eine ansteigende Taktflanke zuzuführen. Die HF-IMPULS-Ein­ gangsgröße auf der Leitung 100 kann die Ausgangsgröße des Kom­ parators 144 von Fig. 4 sein. Wenn der Austastimpuls 154 von Fig. 6 eine logische Eins ist, kann das ABFRAGE-CLK-Signal 162a auf dem Niveau einer logischen Null gehalten werden. Die­ ses verhindert es, daß der Abfragewertzähler 160 seinen Zähl­ wert während eines aktiven Austastimpulses 154 inkrementiert. Irgendwelche Impulse auf der Leitung 100 können ignoriert wer­ den, während der Abtastimpuls 154 eine logische Eins ist. Wenn die Zählerausgänge 165, 166, 167 und 168 alle eine logische Eins sind, d. h. beispielsweise ein dezimaler Zählwert von 16, kann der Eingang 176a den Zähler 160 in jenem Zustand halten, bis eine logische Eins am Ausgang 169a den Zähler 160 auf Null zurückstellt. Wenn das TX-RX-Signal 300 bzw. das Sende-Emp­ fang-Signal 300 eine logische Eins ist, d. h. Sendebetriebsart, wird das ODER-Tor 169 freigegeben, und der Zähler 160 kann mittels des Ausgangs 169a gelöscht werden.

Der Fünf-Bit-Perioden-Zähler 178 inkrementiert seinen Ausgang mit jedem Taktimpuls in dem Taktsignal 26a, während das TX-RX-Signal 300 bzw. das Sende-Empfang-Signal 300 eine logische Null ist. Eine logische Eins auf dem Austastimpulsausgang 154 kann den Perioden-Zähler 178 in seinem gegenwärtigen Zustand halten. Wenn die Ausgänge 171, 172, 173 und 174 des Perioden-Zäh­ lers eine logische Eins sind und der Ausgang 170 eine logi­ sche Null ist, kann das Taktsignal 175 den Demodulationsregi­ stereingang 176 takten. Die Eingangsgröße 176 ist nur dann eine logische Eins, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der HF-Impulszähler 160 auf einem dezimalen Zählwert von 16 ist. Wenn z. B. 16 oder mehr HF-Impulse durch den HF-Impulszäh­ ler 160 in der Zeit 23328 00070 552 001000280000000200012000285912321700040 0002019601866 00004 23209 auf der Leitung 100 detektiert werden, die der Perioden-Zähler 178 braucht, um 31 Taktimpulse im Signal 26a zu zählen, ist das Daten-RX-Signal 301 eine logische Null. Andernfalls ist es eine logische Eins. Bei der zweiunddreißig­ sten Taktimpulseingabe vom Signal 26a gibt der Perioden-Zähler 178 die Ausgangsgrößen 170, 171, 172, 173 und 174 ab, welche alle eine logische Eins sind, und die Ausgangsgröße 179 kann das ODER-Tor 169 freigeben und den HF-Impulszähler 160 auf Null zurückstellen. Bei der nächsten Anstiegsflanke des Si­ gnals 26a können sich die Perioden-Zähler-Ausgangsgrößen 170, 171, 172, 173 und 174 sich auf eine logische Null zurückstel­ len, und eine neue Abfrageperiode beginnt. Während der Sende­ betriebsart, während welcher das TX-RX-Signal 300 eine logi­ sche Eins ist, können die Ausgangsgrößen 170, 171, 172, 173 und 174 des Perioden-Zählers 178 auf eine logische Null zu­ rückgesetzt werden.

Der Amplituden-Umtastungs-Modulator 39 der Fig. 2, welcher in der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, ist in schematischer Darstellung in Fig. 8 gezeigt. Das Drei-Eingangs-UND-Tor 180 erhält die Eingangsgrößen von der Taktleitung 26a sowie das DATEN-TX-Signal 302 und das TX-RX-Signal 300. Eine logische Eins am Eingang für das TX-RX-Signal 300 aktiviert den Amplituden-Umtastungs-Modulator 39. Die zu übertragenden Daten, das DATEN-TX-Signal 302, werden inver­ tiert und dann auf das UND-Tor 180 gegeben. Die Ausgangsgröße 182 kann entweder ein Taktsignal 26a oder eine logische Null sein. In dieser Konfiguration kann ein HF-Träger gesendet wer­ den, wenn das Signal 301 eine logische Null ist.

Ein Teil der Elektronik der internen Einrichtung der vorlie­ genden Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 9 gezeigt. Der durch den abgestimmten internen Kreis 46 zirkulierende Strom kann mittels des Transformators 190, welcher die Aus­ gangsanschlüsse 191 und 102 aufweist, maßstäblich geändert werden. Der Anschluß 192 kann an Massepotential gelegt sein. Der Anschluß 191 kann mit dem Widerstand R19 und dem invertie­ renden Anschluß 198 des Komparators 193 verbunden sein. Von dem Komparator 193 ist der positive Zuleitungsanschluß 194 mit einer Fünf-Volt-Quelle verbunden, während der negative Zulei­ tungsanschluß 195 mit einem Minus-Fünf-Volt-Potential verbun­ den ist. Der Ausgangsanschluß 196 kann durch den Widerstand R17 mit dem nichtinvertierenden Eingang 197 verbunden sein. Der nichtinvertierende Eingang 197 kann außerdem mit dem Wi­ derstand R11 verbunden sein. Die Widerstandskombination von R17 und R18 sorgt für eine kleine, z. B. 10 mV, positive Hyste­ resis an dem nichtinvertierenden Eingang 197. Der Ausgangsan­ schluß 196 des Nulldurchgangsdetektors 47 ändert seinen Zu­ stand jedesmal, wenn der sinusförmige Strom durch den abge­ stimmten internen Kreis 46 durch Null geht.

Der Nebenschlußschalter 49 mit an den Leitungen 201 und 199 quer über den abgestimmten internen Kreis 46 verbunden sein. Bei dem nebenschließenden MOSFET Q1 ist dessen Drainelektrode mit der Leitung 201 verbunden, die Sourceelektrode ist mit Massepotential verbunden, und die Gateelektrode ist an den Ausgangsstift 204 des MOSFET-Treibers 202 geführt. Bei dem MOSFET Q2 ist die Drainelektrode mit der Leitung 199 verbun­ den, und seine Sourcelektrode ist mit Massepotential verbun­ den, und seine Gateelektrode ist zu dem Ausgangsstift 204 des MOSFET-Treibers 202 geführt. Bei dem MOSFET-Treiber ist der positive Zuleitungsanschluß 203 mit dem Vcc-Spannungssignal 205 verbunden, der negative Zuleitungsanschluß 207 ist mit Massepotential verbunden, der Eingangsstift bzw. -anschluß 206 ist mit dem Nebenschlußsignal 315 verbunden, und der Stift bzw. Anschluß des invertierten Ausgangs 204 ist mit den Tor­ eingängen von Q1 und Q2 verbunden. Wenn an den Eingängen 206 ein logisches Niedrig empfangen wird, werden Q1 und Q2 ein­ geschaltet. Wenn Q1 und Q2 eingeschaltet sind, werden die Lei­ tungen 199 und 200 des abgestimmten internen Kreises 46 mit­ einander an Masse kurzgeschlossen. Dieses verhindert, daß der Strom durch die Diodenbrücke 51 und in die Ausgangskondensa­ toren 52 fließt.

Der Spannungskomparator 209 des Ausgangsspannungsüberwachers 53 ist so geschaltet, daß sein positiver Zuleitungsanschluß 211 mit dem Vcc-Spannungssignal 205 verbunden ist, sein nega­ tiver Zuleitungsanschluß 210 mit Massepotential verbunden ist, und der Ausgangsstift bzw. -anschluß 214 mit den Widerständen R15 und R16 verbunden ist. Der invertierende Eingang 213 kann mit einer Bezugsspannung Vref4 verbunden sein. Der nichtinver­ tierende Eingang 212 ist mit dem Hysterese-Widerstand R16 und dem Ausgang des Spannungsteilers, der von R12 und R14 gebildet ist, verbunden. Wenn das Spannungssignal 205 ansteigt, kann der Ausgangsstift bzw. -anschluß 214 in einem logisch niedri­ gen Zustand bleiben, bis das Signal 205 sein gewünschtes Maximalniveau erreicht, wie beispielsweise 17 V. Wenn das Si­ gnal 205 sein Maximum erreicht, kann der Stift bzw. Anschluß 214 auf das Niveau einer logischen Eins schalten und es der Nebenschlußsteuereinrichtung 50 signalisieren, den Neben­ schlußschalter 49 zu aktivieren. Der Ausgangsstift bzw. -an­ schluß 214 kann auf einer logischen Eins bleiben, bis die in den Ausgangskondensatoren 52 gespeicherte Energie durch die Last abgeführt wird und das Spannungssignal 205 auf seinen Mi­ nimalwert, wie beispielsweise 16 V, fällt. Wenn der Stift bzw. Anschluß 214 einmal auf eine logische Null abfällt, kann die Nebenschlußsteuereinrichtung 50 den Nebenschlußschalter 49 bei der nächsten Nullstromdurchgangsflanke am Ausgangsanschluß 196 entaktivieren.

Außerdem sind in Fig. 9 die Komponenten gezeigt, die für das Senden und den Empfang der Daten verwendet werden. Während des Datenempfangs erzeugt der in der internen Spule 44 induzierte Hochfrequenzstrom eine Spannung zwischen den Leitungen 200 und 201 des zweiten frequenzselektiven Filters, welche mit den An­ schlüssen des Datentransformators 56 verbunden sind. Der zwi­ schen die Leitungen 200 und 201 geschaltete Induktor L1 kann ein kleiner Luftkerninduktor (≈ 60 nH) sein, der eine kleine Induktanz im Vergleich mit der viel größeren internen Spule 44 (≈ 15 uH) hat. Außerdem kann dadurch, daß L1 als ein kleiner Luftkerninduktor vorgesehen ist, der Widerstandswert der Spule minimiert werden und demgemäß nur eine geringe Wirkung auf den Wirkungsgrad der Leistungs- bzw. Stromübertragung haben. Die Leitung 221 des Datentransformators kann mit der Ausgangslei­ tung 229 des Leitungstreibers 224 verbunden sein. Der Lei­ tungstreiber 224 weist außerdem die Ausgangsleitung 223 auf, welche durch einen Entkopplungskondensator C5 mit der Daten­ transformatorleitung 222 verbunden sein kann. Der Leistungs- bzw. Stromzuführungsanschluß 227 kann mit einer Fünf-Volt-Ver­ sorgungsquelle verbunden sein, während der negative Zufüh­ rungsstift bzw. -anschluß 225 mit Masse verbunden sein kann. Der Ausgang des Leitungstreibers 224 wird mittels des Freiga­ bestifts bzw. -anschlusses 226 und des Eingangsstifts bzw. -anschlusses 228 gesteuert. Wenn der Freigabestift bzw. -an­ schluß 226 auf einem logisch niedrigen Wert gehalten wird, können die Ausgangsleitungen 229 und 223 in eine Drei-Zu­ stands-Betriebsart gebracht und elektrisch von den Datentrans­ formatorleitungen 221 und 222 getrennt werden. Alternativ kön­ nen die Leitungen 229 und 223 mit aktiven Schaltern von den Transformatorleitungen isoliert werden. Der Eingangsstift bzw. -anschluß 228 kann mittels des SEC-DATEN-TX-Signals 305 be­ trieben werden.

Wenn der Leitungstreiber 214 freigegeben ist, betreiben die Differentialausgangsleitungen 229 und 223 den Transformator T1 über die Leitungen 221 und 222. Der Datentransformator 56 er­ zeugt eine maßstabsgerechte bzw. proportionale sinusförmige Ausgangsspannung zwischen den Leitungen 200 und 201, während er den Block des Leitungstreibers 60 vor hohen Strömen in dem zweiten frequenzselektiven Filter 48 isoliert. Die Spannung zwischen den Anschlußleitungen 200 und 201 des frequenzselek­ tiven Filters ist effektiv parallel zu der internen Spule 44 bei Frequenzen gut oberhalb der Resonanzfrequenz des abge­ stimmten internen Kreises 46. Die Hochfrequenzspannung über der internen Spule 44 kann dann an die externe Spule 29 ange­ koppelt werden.

Der HF-Detektor 58 enthält den Hochgeschwindigkeitskomparator 218 mit dem Ausgangsstift bzw. -anschluß 215, dem positiven Anschlußstift 220, dem negativen Anschlußstift 219, dem nicht­ invertierenden Eingang 217 und dem invertierenden Eingang 216. Der Anschlußstift 220 kann an eine Fünf-Volt-Zuführung gelegt sein, während der Anschlußstift 219 mit einer Minus-Fünf-Volt-Zu­ führung verbunden sein kann. Der invertierende Eingang 216 kann durch ein Hochpaßfilter mit der Leitung 222 verbunden sein. Das von C6, R8 und R11 gebildete Hochpaßfilter vermin­ dert die Wirkungen des Signals in der Nähe der Leistungs- bzw. Stromübertragungsfrequenzen, z. B. 160 kHz, auf den Betrieb des HF-Detektors 58. Außerdem verhindern R8 und R11, daß die Span­ nungen am Eingang 216 den üblichen Betriebsbereich des Ver­ stärkers 218 übersteigen, während der Leitungstreiber 60 frei­ gegeben ist.

Der nichtinvertierende Eingang 217 kann durch das von C7, R9 und R10 gebildete Hochpaßfilter mit der Leitung 221 verbunden sein. Wiederum ist es so, daß dieses Filter den Einfluß von Signalen in der Nähe der Leistungs- bzw. Stromübertragungsfre­ quenzen auf den HF-Komparator 218 reduziert und im wesentli­ chen einen angemessenen Betrieb des Verstärkers 218 in der üb­ lichen Betriebsart sicherstellt. Der zwischen den Ausgang 215 und den Eingang 217 geschaltete Widerstand R12 sieht eine po­ sitive Hysterese am nichtinvertierenden Eingang 217 vor. Der Wert von R12 stellt die erforderliche Minimalamplitude eines Signals zwischen den Leitungen 221 und 222 derart ein, daß es als ein gültiges Signal betrachtet werden kann.

Es sei auf Fig. 3 und 10 Bezug genommen, wonach, wenn der Strom durch den abgestimmten internen Kreis 46 durch Null geht, sich die Spannung über der Diodenbrücke 51 umkehrt. Die­ se Vorspannungsumkehr induziert deterministisches Rauschen über dem zweiten frequenzselektiven Filter 28, dem durch eine zweite Unterdrückungseinrichtung (bzw. ein zweites Unter­ drückungsmittel) entgegengewirkt werden kann, die z. B. durch den in Fig. 10 gezeigten Austast-Impulsgenerator verkörpert ist. Da die Flanken in dem NULL-X-Signal am Ausgangsanschluß 196 Null-Stromdurchgänge in dem abgestimmten internen Kreis 46 (Fig. 3) repräsentieren, kann das NULL-X-Signal am Ausgangs­ anschluß 196 dazu benutzt werden, einen Austastimpuls zum Zwecke des Datenempfangs einzuleiten. Wenn der Flankendetektor 235 in Fig. 10 eine Flanke am Ausgangsanschluß 196 detek­ tiert, kippt die Ausgangsgröße 236 während eines Zyklus des Kristalloszillatorsignals 54a, z. B. 125 ns, in den Zustand ei­ ner logischen Eins.

Eine logische Eins am Ausgang 236 bewirkt, daß das Austastre­ gister 237 eine logische Eins an seinem Ausgang 238 erzeugt. Eine logische Eins am Ausgang 236 triggert den monostabilen Zähler bzw. Monoflop-Zähler 239 dahingehend, daß dieser mit Zählen beginnt. Nachdem der monostabile Zähler bzw. Monoflop-Zähler 239 den gewünschten Zählwert, z. B. eine dezimale 5, er­ reicht hat, kann das Austastregister 237 zurückgestellt wer­ den, und der Austastimpuls 238 kann auf eine logische Null zu­ rückkehren, bis die nächste Flanke am Ausgangsanschluß 196 de­ tektiert wird. Die Breite des Austastimpulses 238, z. B. 500 ns, kann so gewählt werden, daß sichergestellt wird, daß das unkontrollierte Schwingen im zweiten frequenzselektiven Filter 48 (Fig. 3) nicht als ein gültiges Signal interpretiert wird.

Die Fig. 11 ist ein schematisches Schaltbild des Amplituden- Umtastungs-Demodulators, der in der vorliegenden Ausführungs­ form der Erfindung verwendet wird. Eine logische Null am Aus­ tastimpulseingang 238 und eine abfallende Flanke am HF-IMPULS-Ein­ gang an dem Ausgangsstift 215 befähigt das UND-Tor 245, den HF-Impulszähler 249 mit einer Anstiegstaktflanke zu beauf­ schlagen. Die HF-IMPULS-Eingangsgröße am Ausgangsstift 215 ist die Ausgangsgröße des Komparators 218 von Fig. 9. Wenn die Austast-Impulseingangsgröße 238 von Fig. 10 eine logische Eins ist, kann die Ausgangsgröße 245a auf dem Niveau einer lo­ gischen Null gehalten werden. Dadurch wird verhindert, daß der HF-Impulszähler 249 seinen Zählwert während eines aktiven Aus­ tastimpulses auf der Leitung 238 inkrementiert. Irgendwelche Impulse an dem Ausgangsstift bzw. -anschluß 215 können igno­ riert werden, während die Austastimpulsleitung 238 auf einer logischen Eins ist. Wenn die Zählerausgangsgrößen 255, 256, 257 und 258 alle eine logische Eins sind, d. h. beispielsweise der dezimale Zählwert 16 ist, kann die Eingangsgröße 250a den HF-Impulszähler 249 in jenem Zustand halten, bis eine logische Eins am Ausgang 254a den Zähler 249 auf Null zurückstellt. Wenn die SEC-TX-RX-Leitung 304 auf einer logischen Eins ist, d. h. Sendebetriebsart, kann das ODER-Tor 254 freigegeben wer­ den, und der Zähler 249 kann mittels der Ausgangsgröße 254a gelöscht werden.

Der Fünf-Bit-Perioden-Zähler 264 inkrementiert seine Ausgangs­ größe bei jedem Taktimpuls auf 54, während das SEC-TX-RX-Si­ gnal 304 eine logische Null ist. Eine logische Eins auf der Austastleitung 238 kann den Periodenzähler 264 in seinem ge­ genwärtigen Zustand halten. Wenn die Perioden-Zähler-Ausgangs­ größen 260, 261, 262 und 263 eine logische Eins sind und die Ausgangsgröße 259 eine logische Null ist, kann das Taktsignal 253 das Demodulationsregister 251 takten. Die Eingangsgröße 250 ist nur dann eine logische Eins, wenn der HF-Impulszähler 249 in der vorliegenden Ausführungsform auf einem Dezimalzähl­ wert von 16 ist. Beispielsweise ist es, wenn vorliegend 16 oder mehr HF-Impulse am Ausgangsstift bzw. -anschluß 215 durch den HF-Impulszähler 249 in der Zeit detektiert werden, welche der Perioden-Zähler 264 braucht, um vorliegend 31 Taktimpulse im Signal 54a zu zählen, so, daß die SEC-DATEN-RX-Ausgangs­ größe eine logische Null ist. Andernfalls ist sie eine logi­ sche Eins. Vorliegend beim zweiunddreißigsten Taktimpulssignal 54a werden die Perioden-Zähler-Ausgangsgrößen 259, 260, 261, 262 und 263 alle eine logische Eins, und die Ausgangsgröße 265 kann das ODER-Tor 254 freigeben, wodurch der HF-Impulszähler 249 auf Null zurückgestellt wird. Bei der nächsten Anstiegs­ flanke des Signals 54a können die Zählerausgangsgrößen 259, 260, 261, 262 und 263 des Perioden-Zählers auf eine logische Null zurückgesetzt werden, und eine neue Abfrageperiode be­ ginnt. Während der Sendebetriebsart, während welcher das SEC-TX-RX-Signal 304 eine logische Eins ist, können die Ausgangs­ größen 259, 260, 261, 262 und 263 des Periodenzählers 264 auf eine logische Null zurückgesetzt werden.

Der interne Amplituden-Umtastungs-Modulator 59, der in Verbin­ dung mit der internen Verbindung 22 verwendet wird, ist in schematischer Darstellung in Fig. 12 gezeigt. Das Drei-Ein­ gangs-UND-Tor 275 erhält die Eingangsgrößen Takt 54, SEC-DATEN-TX 305 und SEC-TX-RX 304. Eine logische Eins der Eingangs­ größe SEC-TX-RX 304 aktiviert den Amplituden-Umtastungs-Modu­ lator 59. Die zu sendenden Daten, das SEC-DATEN-TX-Signal 305, können invertiert und dann auf den UND-Toreingang 276 gegeben werden. Die UND-Torausgangsgröße 277 kann entweder das Taktsi­ gnal auf der Leitung 54a oder eine logische Null sein. In der vorliegenden Konfiguration kann ein HF-Träger gesendet werden, wenn das Signal 305 eine logische Null ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestell­ ten und/oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, son­ dern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er sich aus der ge­ samten Offenbarung ergibt, in vielfältiger Weise abwandeln und in unterschiedlichster Art und Weise mit Erfolg verwirklichen.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zum transkutanen Über­ tragen eines Leistungssignals zu einer implantierbaren Ein­ richtung und zum Übertragen eines ersten und zweiten Informa­ tionssignals zu bzw. von mit der implantierbaren Einrichtung zur Verfügung gestellt. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann eine externe Einheit aufweisen, die eine erste Leistungsein­ richtung zum Erzeugen des Leistungssignals hat; sowie eine er­ ste Signalisierungseinrichtung zum Erzeugen des ersten Infor­ mationssignals; und eine erste Empfangseinrichtung zum Emp­ fangen des zweiten Informationssignals; und außerdem eine er­ ste Kopplungseinrichtung zum unabhängigen Koppeln des Lei­ stungssignals und des ersten Informationssignals. Die erfin­ dungsgemäße Einrichtung kann weiterhin eine interne Einheit umfassen, die folgendes hat: eine zweite Leistungseinrichtung zum Empfangen des Leistungssignals; sowie eine zweite Signali­ sierungseinrichtung zum Erzeugen des zweiten Informationssi­ gnals; und eine zweite Empfangseinrichtung zum Empfangen des ersten Informationssignals; und außerdem eine zweite Kopp­ lungseinrichtung zum unabhängigen Koppeln des Leistungssignals und des zweiten Informationssignals.

Die erste Leistungseinrichtung überträgt das Leistungssignal bei einer Leistungsfrequenz, und die erste Signalisierungsein­ richtung kann das erste Informationssignal bei einer Frequenz übertragen, die größer als die Leistungsfrequenz ist. Die er­ ste Leistungseinrichtung kann außerdem eine Leistungsversor­ gung bzw. Leistungsquelle aufweisen. Die zweite Signalisie­ rungseinrichtung kann das zweite Informationssignal auch bei einer Frequenz übertragen, die größer als die Leistungsfre­ quenz ist.

Die externe Einheit kann einen Leistungsumsetzer zum Umsetzen eines Leistungseingangssignals einer ersten vorgewählten Fre­ quenz in ein Leistungssignal der Leistungsfrequenz aufweisen; sowie einen externen Koppler zum Übertragen des Leistungssi­ gnals und zum Übertragen, insbesondere Senden bzw. Empfangen, des ersten und zweiten Informationssignals; weiter eine ex­ terne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informa­ tionssignals; und eine externe Datensteuer- und/oder -leitein­ richtung zum symmetrischen Steuern bzw. Leiten des ersten und zweiten Informationssignals.

Die interne Einheit kann einen internen Koppler zum Empfangen des Leistungssignals und zum Übertragen, insbesondere Senden bzw. Empfangen, des ersten und zweiten Informationssignals aufweisen; sowie einen Spannungsregulator bzw. -regler zum Um­ wandeln des ersten Leistungssignals in das genannte zweite Leistungssignal, welches an die implantierbare Einrichtung ge­ liefert wird; und eine interne Signalformungs- und/oder -ver­ arbeitungseinrichtung zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals; sowie außerdem eine interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung, welche das er­ ste und zweite Informationssignal symmetrisch steuert bzw. leitet. Das symmetrische Steuern bzw. Leiten umfaßt vorzugs­ weise eine Amplituden-Umtastungs-Modulation eines Datensignals auf ein Hochfrequenzträgersignal von einer vorgewählten Trä­ gerfrequenz, welche gegenwärtig bevorzugt etwa 8 MHz ist.

Der externe und interne Koppler können je einen abgestimmten Primärkreis bzw. Sekundärkreis aufweisen. Jeder abgestimmte Kreis hat eine Resonanzfrequenz, die beispielsweise etwa 160 kHz beträgt. Außerdem können die erste und zweite Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung ein erstes bzw. zweites frequenzselektives Filter aufweisen. Jedes frequenzse­ lektive Filter kann Grenzfrequenzen von zwischen etwa 7,9 MHz und 8,1 MHz bei einer mittigen Frequenz von etwa 8 MHz haben.

Claims (44)

1. Einrichtung zum transkutanen Liefern eines ersten Leistungssignals zu einer implantierbaren Einrichtung (20) und zum Übertragen eines ersten und zweiten Informationssignals zu und von einer implantierbaren Einrichtung (20), wobei die Ein­ richtung folgendes umfaßt:

• (a) eine externe Einheit (1), umfassend eine erste Leistungs­ einrichtung (3) zum Erzeugen des ersten Leistungssignals; eine erste Signalisierungseinrichtung (16, 39, 40) zum Erzeugen des ersten Informationssignals; eine erste Emp­ fangseinrichtung (37, 38) zum Empfangen des zweiten In­ formationssignals; und eine erste Kopplungseinrichtung (31), die mit der ersten Leistungseinrichtung (3) und der Signalisierungseinrichtung (16, 39, 40) sowie der ersten Empfangseinrichtung (37, 38) verbunden ist, wobei die er­ ste Kopplungseinrichtung (31) zum unabhängigen Koppeln des ersten Leistungssignals und des ersten Informations­ signals geeignet ist; und
• (b) eine interne Einheit (2), umfassend eine zweite Lei­ stungseinrichtung (12) zum Empfangen des ersten Lei­ stungssignals; eine zweite Signalisierungseinrichtung (17, 59) zum Erzeugen des zweiten Informationssignals; eine zweite Empfangseinrichtung (17, 57) zum Empfangen des ersten Informationssignals; und eine zweite Kopp­ lungseinrichtung (46), die mit der zweiten Leistungs­ einrichtung (12) und der zweiten Signalisierungseinrich­ tung (59) sowie der zweiten Empfangseinrichtung (57) zum unabhängigen Koppeln des ersten Leistungssignals und des zweiten Informationssignals verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leistungseinrichtung (3) das Leistungssignal mit einer vorbestimmten Leistungsfrequenz er­ zeugt; daß die erste Signalisierungseinrichtung (39) das erste Informationssignal mit einer Frequenz erzeugt, die größer als die Leistungsfrequenz ist; daß die zweite Signalisierungsein­ richtung (59) das zweite Informationssignal mit einer Frequenz erzeugt, die größer als die Leistungsfrequenzist; und daß die Frequenz der ersten Signalisierungseinrichtung (39) unter­ schiedlich von der Frequenz der zweiten Signalisierungsein­ richtung (59) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leistungseinrichtung (3) das Leistungssignal bei einer ersten Leistungsfrequenz überträgt, und daß die erste und zweite Signalisierungseinrichtung (39, 59) das erste und zweite Informationssignal bei einer Fre­ quenz, die größer als die erste Leistungsfrequenz ist, erzeu­ gen, wobei die Frequenz der ersten Signalisierungseinrichtung (39) angenähert gleich der Frequenz der zweiten Signalisie­ rungseinrichtung (59) ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einheit folgendes umfaßt:

• (a) einen Leistungsumsetzer (4) zum Umsetzen eines Leistungs­ eingangssignals einer ersten vorgewählten Frequenz in das erste Leistungssignal der Leistungsfrequenz;
• (b) einen externen Koppler (10), der mit dem Leistungsumset­ zer (4) verbunden und an einen gemeinsamen Übertragungs­ kanal zum Übertragen des Leistungssignals und zum Über­ tragen des ersten und zweiten Informationssignals ange­ koppelt ist;
• (c) eine externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungsein­ richtung (16), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals zwischen den ex­ ternen Koppler (10) und den Leistungsumsetzer (4) zwi­ schengefügt oder -geschaltet ist; und
• (d) eine externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals mit der externen Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (16) verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Einheit (2) folgendes umfaßt:

• (a) einen an einen gemeinsamen Übertragungskanal angekoppel­ ten internen Koppler (11) zum Empfangen des ersten Lei­ stungssignals und zum Übertragen des ersten und zweiten Informationssignals;
• (b) einen Spannungsregulator oder -regler (12), der zwischen den internen Koppler (11) und die implantierbare Einrich­ tung (20) geschaltet ist, wobei der Spannungsregulator oder -regler (12) zum Umwandeln des ersten Leistungssi­ gnals in ein zweites Leistungssignal, das einen vorge­ wählten Strom hat, und zum Liefern des zweiten Leistungs­ signals an die implantierbare Einrichtung (20) geeignet ist;
• (c) eine interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungsein­ richtung (17), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals zwischen den in­ ternen Koppler (11) und den Spannungsregulator oder -reg­ ler (12) zwischengefügt oder -geschaltet ist; und
• (d) eine interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung 18, die zwischen die interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (17) und die implantierbare Einrichtung (20) geschaltet ist, wobei die interne Daten­ steuerungs- und/ oder -leiteinrichtung (18) zum symmetri­ schen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten In­ formationssignals geeignet ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einheit (1) folgendes umfaßt:

• (a) einen Leistungsumsetzer (4) zum Umwandeln eines Lei­ stungseingangssignals einer ersten vorgewählten Frequenz in das erste Leistungssignal der Leistungsfrequenz;
• (b) einen externen Koppler (10), der mit dem Leistungsumset­ zer (4) verbunden und an einen gemeinsamen Übertragungs­ kanal zum Übertragen bzw. Senden des ersten Leistungssi­ gnals und zum Übertragen des ersten und zweiten Informa­ tionssignals angekoppelt ist;
• (c) eine externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungsein­ richtung (16), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals zwischen den ex­ ternen Koppler (10) und den Leistungsumsetzer (4) zwi­ schengefügt oder -geschaltet ist; und
• (d) eine externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals mit der externen Signalformungs- und/oder verarbeitungseinrichtung (16) verbunden ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Einheit (2) folgendes um­ faßt:

• (a) einen internen Koppler (11), der zum Empfangen des ersten Leistungssignals und zum Übertragen des ersten und zwei­ ten Informationssignals an einen gemeinsamen Übertra­ gungskanal angekoppelt ist;
• (b) einen Spannungsregulator oder -regler (12), der zwischen den internen Koppler (11) und die implantierbare Einrich­ tung (20) geschaltet ist, wobei der Spannungsregulator oder -regler (12) zum Umwandeln des ersten Leistungssi­ gnals in ein zweites Leistungssignal, das einen vorge­ wählten Strom hat, und zum Liefern des zweiten Leistungs­ signals an die implantierbare Einrichtung (20) geeignet ist;
• (c) eine interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungsein­ richtung (17), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals zwischen den in­ ternen Koppler (11) und den Spannungsregulator oder -reg­ ler (12) zwischengefügt oder -geschaltet ist; und
• (d) eine interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18), die zwischen die interne Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (17) und die implantierbare Einrichtung (20) geschaltet ist, wobei die Steuer- und/oder -leiteinrichtung bzw. die interne Datensteuer- und/oder -leiteinrichtung (18) zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals geeignet ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5) weiter eine erste Unterdrückungseinrich­ tung (35) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungsein­ richtung (55) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregulator oder -regler (12) weiter eine Nebenschlußeinrichtung (49) zum Begrenzen des Leistungssignals zu dem internen Koppler (11), wenn der vorge­ wählte Strom angenähert Null Ampere ist, umfaßt, wobei die Ne­ benschlußeinrichtung (49) koinzident mit den Nulldurchgängen des vorgewählten Stroms synchronisiert ist, so daß Schaltver­ luste und elektromagnetische Interferenzen dadurch minimiert werden.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensteuerungs- und/oder -leit­ einrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungseinrichtung (55) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einheit (1) folgendes um­ faßt:

• (a) einen Leistungsumsetzer (4) zum Umwandeln eines Lei­ stungseingangssignals einer ersten vorgewählten Frequenz in das Leistungssignal mit der Leistungsfrequenz;
• (b) einen externen Koppler (10), der mit dem Leistungsumset­ zer (4) verbunden und an den gemeinsamen Übertragungska­ nal zum Übertragen bzw. Senden des Leistungssignals und zum Übertragen des ersten und zweiten Informationssignals angekoppelt ist;
• (c) eine externe Signalformungs- und/oder -verarbeitungsein­ richtung (16), die zum symmetrischen Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals zwischen den ex­ ternen Koppler (10) und den Leistungsumsetzer (4) zwi­ schengefügt oder zwischengeschaltet ist; und
• (d) eine externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals mit der externen Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (16) verbunden ist.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Koppler (10) einen abge­ stimmten Primärkreis (29, 30) aufweist oder ein solcher ist und daß der interne Koppler (11) einen abgestimmten Sekundär­ kreis (44, 45) aufweist oder ein solcher ist.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (16) ein erstes frequenzselektives Filter (316) aufweist, und daß die zweite Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (17) ein zweites frequenzselek­ tives Filter (48) aufweist, wobei jedes der frequenzselektiven Filter (48, 316) eine obere Grenz- oder Abschneidefrequenz und eine untere Grenz- oder Abschneidefrequenz sowie eine mittige Frequenz aufweist.

15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das symmetrische Steuern und/oder Lei­ ten die Amplituden-Umtastungs-Modulation eines Datensignals auf ein Hochfrequenzträgersignal einer vorgewählten Trägerfre­ quenz umfaßt.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgewählte Frequenz etwa null Hertz ist und daß das Leistungseingangssignal ein Gleich­ strom-Leistungseingangssignal ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ins­ besondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgewählte Frequenz etwa 50 oder 60 Hertz ist und daß das Leistungseingangssignal ein Wechsel­ strom-Leistungseingangssignal ist.

18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsfrequenz etwa 160 kHz ist.

19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestimmte Primär- und Sekundär­ kreis (29, 30; 44, 45) eine Resonanzfrequenz hat.

20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die untere und obere Grenz- oder Ab­ schneidefrequenz des ersten und zweiten frequenzselektiven Filters (48, 316) etwa 7,9 MHz bzw. etwa 8,1 MHz ist, und daß die mittige Frequenz des ersten und zweiten frequenzselektiven Filters (48, 316) etwa 8 MHz ist.

21. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Trägerfrequenz etwa 8 MHz ist.

22. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz etwa 160 kHz ist.

23. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungsein­ richtung (55) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

24. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregulator oder -regler (12) weiter eine Nebenschlußeinrichtung (49, 50) zum Begrenzen des Leistungssignals zu dem internen Koppler (11), wenn der vorgewählte Strom angenähert null Ampere ist, umfaßt, wobei die Nebenschlußeinrichtung (49, 50) koinzident mit den Null­ durchgängen des vorgewählten Stroms synchronisiert ist, so daß Schaltverluste und elektromagnetische Interferenz dadurch minimiert werden.

25. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5) weiter eine erste Unterdrückungseinrich­ tung (35) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

26. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungsein­ richtung (55) zum Unterdrücken von deterministischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informationssignal umfaßt.

27. Einrichtung zum transkutanen Liefern eines Lei­ stungssignals an eine implantierbare Einrichtung (20) und zur Übertragung eines ersten und zweiten Informationssignals zu und von der implantierbaren Einrichtung (20), wobei die Ein­ richtung folgendes umfaßt:

• (a) eine externe Einheit, umfassend:
  • (i) einen Leistungsumsetzer (4) zum Umsetzen eines Lei­ stungseingangssignals einer ersten vorgewählten Fre­ quenz in ein Leistungssignal mit einer vorbestimmten Leistungsfrequenz;
  • (ii) einen externen Koppler (10), der mit dem Leistungs­ umsetzer (4) verbunden und an einen gemeinsamen Übertragungskanal zum Übertragen bzw. Senden des Leistungssignals und zum Übertragen bzw. Senden/Emp­ fangen des ersten und zweiten Informationssignals angekoppelt ist, wobei das Übertragen bzw. Senden des Leistungssignals unabhängig von dem Übertragen bzw. Senden/Empfangen des ersten und zweiten Infor­ mationssignals ist;
  • (iii) eine externe Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (16), die zum symmetrischen Sen­ den/Empfangen des ersten und zweiten Informations­ signals zwischen den externen Koppler (10) und den Leistungsumsetzer (4) zwischengefügt oder -geschal­ tet ist; und
  • (iv) eine externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrich­ tung (5), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals mit der externen Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (16) verbunden ist; und
• (b) eine interne Einheit, umfassend
  • (i) einen internen Koppler (11), der an den gemeinsamen Übertragungskanal zum Empfangen des Leistungssignals und zum Übertragen bzw. Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals angekoppelt ist, wo­ bei das Empfangen des Leistungssignals unabhängig von dem Übertragen oder Senden/Empfangen des ersten und zweiten Informationssignals ist;
  • (ii) einen Spannungsregulator oder -regler (12), der zwi­ schen den internen Koppler (11) und die implantier­ bare Einrichtung (20) geschaltet ist, wobei der Spannungsregulator oder -regler (12). zum Umwandeln des Leistungssignals in das zweite Leistungssignal und zum Liefern des zweiten Leistungssignals an die implantierbare Einrichtung (20) geeignet ist;
  • (iii) eine interne Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (17) zum symmetrischen Senden/Emp­ fangen des ersten und zweiten Informationssignals, die zwischen den internen Koppler (11) und den Spannungsregulator oder -regler (12) zwischengefügt oder -geschaltet ist; und
  • (iv) eine interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrich­ tung (18), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals zwischen die interne Signalformungs- und/oder -ver­ arbeitungseinrichtung (17) und die implantierbare Einrichtung (20) geschaltet ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Koppler (10) einen abgestimmten Primärkreis (29, 30) aufweist oder ein solcher ist und der interne Koppler (11) einen abgestimmten Sekundär­ kreis (44, 45) aufweist oder ein solcher ist.

29. Einrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (16) ein erstes frequenzse­ lektives Filter (316) aufweist, und daß die zweite Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (17) ein zweites frequenzselektives Filter (48) aufweist, wobei jedes der fre­ quenzselektiven Filter (48, 316) eine obere Grenz- oder Ab­ schneidefrequenz und eine untere Grenz- oder Abschneidefre­ quenz sowie eine mittige Frequenz hat.

30. Einrichtung nach Anspruch 27, 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das symmetrische Steuern und/oder Leiten die Amplituden-Umtastungs-Modulation eines Da­ tensignals auf ein Hochfrequenzträgersignal einer vorgewählten Trägerfrequenz umfaßt.

31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leistungsfre­ quenz etwa 160 kHz ist.

32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, da­ durch gekennzeichnet, daß der abgestimmte Primär- und Sekundärkreis eine Resonanzfrequenz bzw. je eine Resonanzfrequenz hat.

33. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, ins­ besondere nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige untere und obere Grenz- oder Ab­ schneidefrequenz des ersten und zweiten frequenzselektiven Filters (48, 316) etwa 7,9 MHz und etwa 8,1 MHz sind, und daß die mittige Frequenz des ersten und zweiten frequenzselektiven Filters (48, 316) etwa 8 MHz beträgt.

34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 33, ins­ besondere nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Trägerfrequenz etwa 8 MHz ist.

35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 34, ins­ besondere nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz etwa 160 kHz ist.

36. Einrichtung zum transkutanen Liefern eines Lei­ stungssignals an eine implantierbare Einrichtung (20) und zur Übertragung eines ersten und zweiten Informationssignals zwi­ schen einer externen Einheit (1), insbesondere einer Steuer- und/oder Regeleinheit, und der implantierbaren Einrichtung (20), wobei die Einrichtung folgendes umfaßt:

• (a) eine externe Einheit (1), umfassend:
  • (i) einen Leistungsumsetzer (4) zum Empfangen eines Lei­ stungseingangssignals und zum Umwandeln des Lei­ stungseingangssignals einer ersten vorgewählten Frequenz in das Leistungssignal einer vorbestimmten Leistungsfrequenz;
  • (ii) einen externen Koppler (10), der mit dem Leistungs­ umsetzer (4) verbunden und an einen gemeinsamen Übertragungskanal angekoppelt ist, wobei der externe Koppler (10) zum Übertragen bzw. Senden des Signals bzw. Leistungssignals und zum Übertragen bzw. Sen­ den/Empfangen des ersten und zweiten Informations­ signals geeignet ist, wobei das erste Übertragen bzw. Senden unabhängig von dem zweiten Übertragen bzw. Senden/Empfangen ist;
  • (iii) eine externe Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (16), die zum symmetrischen Sen­ den/Empfangen des ersten und zweiten Informations­ signals über den gemeinsamen Übertragungskanal zwi­ schen den externen Koppler (10) und dem Leistungsum­ setzer (4) zwischengefügt oder -geschaltet ist; und
  • (iv) eine externe Datensteuerungs- und/oder -leiteinrich­ tung (5), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals mit der externen Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (16) verbunden ist, wobei die ex­ terne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5) eine externe Verbindung (23, 24) hat, welche das er­ ste und zweite Informationssignal mit der externen Einheit (1), insbesondere der externen Steuer- und/oder Regeleinheit, über die externe Verbindung (23, 24) verbindet, wobei das symmetrische Steuern und/oder Leiten die Modulation und Demodulation des er­ sten und zweiten Informationssignals gemäß einer vorgewählten Modulationstechnik umfaßt;
• (b) eine interne Einheit (2), umfassend
  • (i) einen internen Koppler (11), der an den gemeinsamen Übertragungskanal zum Empfangen des Leistungssignals angekoppelt ist, wobei der interne Koppler (11) zum Empfangen des Leistungssignals und zum Übertragen bzw. Senden/Empfangen des ersten und zweiten Infor­ mationssignals geeignet ist, wobei das Empfangen un­ abhängig von dem Übertragen bzw. Senden/Empfangen ist;
  • (ii) einen Spannungsregulator oder -regler (12), der zwi­ schen den internen Koppler (11) und die implantier­ bare Einrichtung (20) geschaltet ist, wobei der Spannungsregulator oder -regler (12) zum Umwandeln des Leistungssignals in das zweite Leistungssignal geeignet ist, wobei das zweite Leistungssignal einen vorgewählten Strom bei einer vorgewählten Spannung einer vorgewählten Frequenz hat, wobei der Span­ nungsregulator oder -regler (12) das zweite Lei­ stungssignal an die implantierbare Einrichtung (20) liefert;
  • (iii) eine interne Signalformungs- und/oder -verarbei­ tungseinrichtung (17), die zum symmetrischen Sen­ den/Empfangen des ersten und zweiten Informations­ signals über den gemeinsamen Übertragungskanal zwi­ schen den internen Koppler (11) und den Spannungsre­ gulator oder -regler (12) zwischengefügt oder -ge­ schaltet ist; und
  • (iv) eine interne Datensteuerungs- und/oder -leiteinrich­ tung (18), die zum symmetrischen Steuern und/oder Leiten des ersten und zweiten Informationssignals zwischen die interne Signalformungs- und/oder -ver­ arbeitungseinrichtung (17) und die implantierbare Einrichtung (20) geschaltet ist, wobei das symmetri­ sche Steuern und/oder Leiten die Modulation und De­ modulation des ersten und zweiten Informationssi­ gnals gemäß der vorgewählten Modulationstechnik um­ faßt, und wobei die implantierbare Einrichtung (20) dadurch in Verbindung mit der externen Einheit (1), insbesondere der externen Steuer- und/oder Regelein­ heit, ist; und
• (c) wobei der externe Koppler (10) einen abgestimmten Primär­ kreis (20, 30) umfaßt, wobei der interne Koppler (11) einen abgestimmten Sekundärkreis (44, 45) umfaßt, wobei der abgestimmte Primär- und Sekundärkreis eine Resonanz­ frequenz haben, wobei die erste Signalformungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (16) ein erstes frequenzselek­ tives Filter (316) aufweist, wobei die zweite Signalfor­ mungs- und/oder -verarbeitungseinrichtung (17) ein zwei­ tes frequenzselektives Filter (48) aufweist, wobei sowohl das erste als auch das zweite frequenzselektive Filter (48, 316) Grenz- oder Abschneidefrequenzen und eine mit­ tige Frequenz haben, wobei die vorgewählte Modulations­ technik die Amplituden-Umtastungs-Modulation eines Daten­ signals auf ein Hochfrequenzträgersignal einer vorge­ wählten Trägerfrequenz umfaßt, und wobei die mittige Frequenz angenähert gleich der vorgewählten Trägerfre­ quenz ist.

37. Einrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsfrequenz etwa 160 kHz ist.

38. Einrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenz- oder Abschneidefre­ quenzen des ersten und zweiten frequenzselektiven Filters (48, 316) zwischen etwa 7,9 MHz und 8,1 MHz sind, und daß die mit­ tige Frequenz etwa 8 MHz ist.

39. Einrichtung nach Anspruch 36, 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Trägerfre­ quenz etwa 8 MHz ist.

40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 39, da­ durch gekennzeichnet, daß die Resonanzfre­ quenz etwa 160 kHz ist.

41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, da­ durch gekennzeichnet, daß die externe Daten­ steuerungs- und/oder -leiteinrichtung (5) weiter eine erste Unterdrückungseinrichtung (35) zum Unterdrücken von determini­ stischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informations­ signal umfaßt.

42. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 41, da­ durch gekennzeichnet, daß die interne Daten­ steuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungseinrichtung (55) zum Unterdrücken von determini­ stischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informations­ signal umfaßt.

43. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 42, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spannungsregu­ lator oder -regler (12) weiter eine Nebenschlußeinrichtung (49, 50) zum Beschränken des Leistungssignals an den internen Koppler (44, 45), wenn der vorgewählte Strom angenähert null Ampere ist, umfaßt, wobei die Nebenschlußeinrichtung (49, 50) koinzident mit Nulldurchgängen des vorgewählten Stroms syn­ chronisiert ist, so daß Schaltverluste und elektromagnetische Interferenz dadurch minimiert werden.

44. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Daten­ steuerungs- und/oder -leiteinrichtung (18) weiter eine zweite Unterdrückungseinrichtung (55) zum Unterdrücken von determini­ stischem Rauschen in dem ersten und/oder zweiten Informations­ signal umfaßt.