FR2733897A1 - Dispositif de transmission d'information et d'energie transcutanee - Google Patents

Abstract

Un dispositif destiné à émettre un signal d'énergie vers un dispositif implantable (20) et à échanger des premier et second signaux d'information avec le dispositif complantable, comprend une unité externe (1) et une unité interne (2), en communication transcutanée. L'unité externe peut comprendre un convertisseur d'énergie (4), un coupleur externe (10), un élément de conditionnement de signal externe (16) et une unité de commande de données externe (5), tandis que l'unité interne peut comprendre un coupleur interne (11), un régulateur de tension (12), un élément de conditionnement de signal interne (17) et une unité de commande de données interne (18).

Description

I La présente invention concerne des systèmes de transmission d'énergie

transcutanés dans lesquels de l'énergie et des données sont transmises à des dispositifs d'assistance cardiaque implantés, en utilisant une bobine émettrice externe et une bobine

réceptrice placée de façon sous-cutanée.

L'apparition de dispositifs d'assistance car-

diaques implantables, tels que des coeurs artifi-

ciels, des dispositifs d'assistance ventriculaire et autres, a conduit à un besoin conjoint concernant

une source d'énergie capable de satisfaire les exi-

gences énergétiques notables de tels dispositifs,

tout en permettant une mobilité significative du pa-

tient. Un tel système de transmission d'énergie transmet de l'énergie de façon transcutanée à un dispositif d'assistance du ventricule gauche, mais

il ne comporte pas de moyens prévus pour des trans-

missions de données. Compte tenu de la complexité de nombreux dispositifs d'assistance cardiaque, il est

nécessaire de recevoir des données provenant du dis-

positif, qui peuvent comprendre un électrocardio-

gramme (ou ECG), la pression sanguine et une infor-

mation d'état de dispositif, et il est également né-

cessaire d'émettre vers le dispositif de l'informa-

tion de programmation et de commande, comme l'exige le maintien du fonctionnement du système. Il est souhaitable de combiner en un système unitaire la

transmission d'énergie et la transmission de don-

nées.

Un autre système de transmission d'énergie permet une transmission de données bidirectionnelle à une cadence de 300 à 1200 bauds. Cependant, ce système limite les vitesses de transfert de données en rendant interdépendants les circuits de liaison de données et de conversion d'énergie. Une cadence de transmission de données de 1200 bauds n'est pas suffisamment rapide pour permettre une surveillance continue, avec une résolution élevée, de signaux multiples, tels que des signaux d'électrocardio-5 gramme, de pression sanguine, de commande de moteur,

etc., qui sont utilisés dans des systèmes d'assis-

tance cardiaque implantés perfectionnés.

La présente invention utilise un coupleur ex-

terne en association avec un coupleur placé de façon

sous-cutanée, à la fois pour la transmission d'éner-

gie et de données. La technique de transmission de données qui est employée dans la présente invention est capable d'atteindre des cadences de transmission de données dépassant 19 200 bits par seconde, sans

compromettre le mécanisme de transmission d'énergie.

Le système de transmission d'énergie et de données transcutané qui est proposé procure des vitesses de transmission de données qui sont nécessaires pour la

programmation et la surveillance de systèmes d'as-

sistance cardiaque implantés perfectionnés.

L'invention procure un dispositif destiné à

émettre un premier signal d'énergie vers un disposi-

tif implantable, et à échanger des premier et second

signaux d'information avec le dispositif implanta-

ble, de manière transcutanée. Le dispositif peut comprendre une unité externe ayant des premiers moyens de génération d'énergie destinés à générer le

premier signal d'énergie; des premiers moyens de gé-

nération de signal destinés à générer le premier si-

gnal d'information; des premiers moyens de réception destinés à recevoir le second signal d'information; et des premiers moyens de couplage connectés aux

premiers moyens de génération d'énergie, aux pre-

miers moyens de génération de signal et aux premiers moyens de réception, pour coupler indépendamment le

premier signal d'énergie et le premier signal d'in-

formation. Le dispositif peut également comprendre

une unité interne ayant des seconds moyens de géné-

ration d'énergie destinés à recevoir le premier si-

gnal d'énergie; des seconds moyens de génération de signal destinés à générer le second signal d'infor- mation; des seconds moyens de réception destinés à

recevoir le premier signal d'information; et des se- conds moyens de couplage connectés aux seconds moyens de génération d'énergie, aux seconds moyens10 de génération de signal et aux seconds moyens de ré-

ception, pour coupler indépendamment le premier si-

gnal d'énergie et le second signal d'information.

Les premiers moyens de génération d'énergie émettent le signal d'énergie à une fréquence de transmission d'énergie, et les premiers moyens de

génération de signal peuvent émettre le premier si-

gnal d'information à une fréquence supérieure à la fréquence de transmission d'énergie. Les premiers moyens de génération d'énergie peuvent également comprendre une alimentation. Les seconds moyens de génération de signal peuvent, eux aussi, émettre le

second signal d'information à une fréquence supé-

rieure à la fréquence de transmission d'énergie. Ce-

pendant, les fréquences d'émission des premier et

second signaux d'information ne doivent pas obliga-

toirement être les mêmes, et elles peuvent effecti-

vement être différentes, par exemple pour une commu-

nication en duplex intégral.

L'unité externe peut comprendre un convertis-

seur d'énergie pour convertir un signal d'entrée d'énergie à une première fréquence présélectionnée en un premier signal d'énergie à une fréquence de

transmission d'énergie; et un coupleur externe cou-

plé au canal de transmission commun pour émettre le premier signal d'énergie, et pour transmettre les premier et second signaux d'information; un élément de conditionnement de signal externe interposé entre le coupleur externe et le convertisseur d'énergie, pour émettre/recevoir de façon symétrique les pre- mier et second signaux d'information; et une unité5 de commande de données externe connectée à l'élément de conditionnement de signal externe, pour commander de façon symétrique les premier et second signaux d'information. L'unité interne peut comprendre un coupleur interne couplé au canal de transmission commun, pour

recevoir le premier signal d'énergie et pour trans-

mettre les premier et second signaux d'information; un régulateur de tension connecté entre le coupleur interne et le dispositif implantable, pour convertir le premier signal d'énergie en un second signal

d'énergie qui est appliqué au dispositif implanta-

ble; un élément de conditionnement de signal in-

terne, interposé entre le coupleur interne et le ré-

gulateur de tension, pour émettre/recevoir de façon

symétrique les premier et second signaux d'informa-

tion; et une unité de commande de données interne

connectée entre l'élément de conditionnement de si-

gnal interne et le dispositif implantable, qui com-

mande de façon symétrique les premier et second si-

gnaux d'information. La commande symétrique comprend la modulation par saut d'amplitude d'un signal de données sur un signal porteur radiofréquence d'une fréquence porteuse présélectionnée, qui est à l'heure actuelle de préférence d'environ 8 mégahertz

(MHz).

Chacun des coupleurs externe et interne peut

comprendre respectivement un circuit accordé pri-

maire et un circuit accordé secondaire. Chaque cir-

cuit accordé a une fréquence de résonance qui peut être par exemple d'environ 160 kilohertz (kHz). De

plus, les premier et second éléments de conditionne-

ment de signal peuvent comprendre respectivement des

premier et second filtres à sélectivité de fré-

quence. Chaque filtre à sélectivité de fréquence peut avoir des fréquences de coupures supérieure et inférieure respectives d'environ 7, 9 MHz et d'envi- ron 8,1 MHz, avec une fréquence centrale d'environ 8 MHz. Les unités de commande de données externe et interne peuvent avoir respectivement des premiers et seconds moyens de suppression, pour supprimer du

bruit déterministe dans les premier et second si-

gnaux d'information. De plus, le régulateur de ten-

sion peut comprendre des moyens de dérivation pour

confiner le signal d'énergie dans le coupleur in-

terne lorsque le courant de signal est d'environ zé-

ro ampère. Les moyens de dérivation peuvent être synchronisés de façon à fonctionner en coïncidence

avec des passages par zéro du courant, pour minimi-

ser ainsi les pertes de commutation et les perturba-

tions électromagnétiques.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation,

donné à titre d'exemple non limitatif. La suite de

la description se réfère aux dessins annexés dans

lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique général

de la présente invention.

La figure 2 est un schéma synoptique détaillé

des circuits électroniques externes.

La figure 3 est un schéma synoptique détaillé

des circuits électroniques implantés.

La figure 4 est un schéma d'une partie des

circuits électroniques externes.

La figure 5 est un schéma synoptique détaillé de l'unité de commande de pont en H.

La figure 6 est un schéma simplifié du géné-

rateur d'impulsion de suppression externe.

La figure 7 est un schéma simplifié du démo- dulateur de modulation par saut d'amplitude (ou ASK) externe.

La figure 8 est un schéma du modulateur ASK externe.

La figure 9 est un schéma d'une partie des

circuits électroniques internes.

La figure 10 est un schéma simplifié du géné-

rateur d'impulsion d'effacement interne.

La figure 11 est un schéma simplifié du démo- dulateur ASK interne.

La figure 12 est un schéma du modulateur ASK

interne.

La figure 1 est un schéma synoptique des com- posants internes et externes d'un dispositif de transmission transcutanée d'énergie et de données, conforme à un mode de réalisation de la présente in-20 vention. De façon générale, le dispositif peut com- prendre une unité externe 1 qui peut être placée à l'extérieur du corps d'un patient, et une unité in- terne 2 qui peut par exemple être implantée à l'in- térieur du corps du patient.25 Les premiers moyens de génération d'énergie

de l'unité externe 1 peuvent comprendre un conver-

tisseur d'énergie 4. Les premiers moyens de généra-

tion d'énergie peuvent également comprendre une ali-

mentation 3. L'unité externe 1 peut comporter des premiers moyens de génération de signal destinés à générer un premier signal d'information 23, pouvant comprendre un élément de conditionnement de signal externe 16, en plus de composants spécifiques d'une unité de commande de données externe 5, comme par exemple un modulateur ASK 39 et un émetteur de ligne

, tous deux représentés sur la figure 2. Les pre-

miers moyens de génération de signal peuvent égale-

ment comprendre une unité de commande externe 9. Les premiers moyens de réception peuvent recevoir le se- cond signal d'information 24 et ils peuvent compren-5 dre l'élément de conditionnement de signal externe

16, et des composants de l'unité de commande de don-

nées 5, comme par exemple un détecteur RF 37 et un démodulateur ASK 38, tous deux représentés sur la figure 2. Les premiers moyens de réception peuvent également comprendre une unité de commande externe 9. De plus, l'unité externe 1 peut comprendre des

premiers moyens de couplage pour coupler indépendam-

ment le signal d'énergie et le premier signal d'in-

formation 23. De tels moyens de couplage peuvent consister en un coupleur externe 10 qui peut conte- nir un circuit accordé primaire 31, représenté sur la figure 2. Les seconds moyens de génération d'énergie de l'unité interne 2 peuvent comprendre un régulateur de tension interne 12 qui reçoit le signal d'énergie qui est émis par l'unité externe 1. L'unité interne 2 peur également comprendre des seconds moyens de génération de signal destinés à générer le second signal d'information 24, ces moyens de génération de

signal pouvant comprendre un élément de conditionne-

ment de signal interne 17 et des composants d'une unité de commande de données interne 18, comme par exemple un modulateur ASK 59 et un émetteur de ligne

, tous deux représentés sur la figure 3. Les se-

conds moyens de génération de signal peuvent égale-

ment comprendre un dispositif implantable 20. Les

seconds moyens de réception peuvent recevoir le pre-

mier signal d'information 23 et ils peuvent compren-

dre l'élément de conditionnement de signal interne

17, et des composants de l'unité de commande de don-

nées 18, comme par exemple un détecteur RF 58 et un démodulateur ASK 57, tous deux représentés sur la

figure 3. Les seconds moyens de réception peuvent également comprendre le dispositif implantable 20. De plus, l'unité interne 2 peut comprendre des se-

conds moyens de couplage pour coupler indépendamment

le signal d'énergie et le second signal d'informa-

tion 24. De tels moyens de couplage peuvent être constitués par un coupleur interne il à l'intérieur duquel peut se trouver un circuit accordé secondaire

46, représenté sur la figure 3.

Dans l'unité externe 1, l'alimentation 3 peut être une ceinture portebatterie à courant continu, portée par le patient, ou une alimentation fixe,

physiquement séparée du patient. La ceinture porte-

batterie à courant continu peut fournir une énergie suffisante à une tension continue appropriée, telle que 12 V=. L'alimentation fixe pourrait recevoir de l'énergie à partir de sources d'énergie alternatives correspondant au secteur à 50/60 Hz, et convertir la tension d'entrée alternative en une tension continue appropriée, par exemple 12 V=, qui est similaire à

la tension produite par la ceinture porte-batterie.

Le convertisseur d'énergie 4 peut convertir un courant électrique provenant de l'alimentation 3 en un premier signal d'énergie 6 consistant en un courant à une fréquence de transmission d'énergie,

c'est-à-dire un courant alternatif de fréquence éle-

vée. L'unité de commande de données externe 5 peut recevoir un premier signal d'information 23 à partir

de l'unité de commande externe 9, par l'intermé-

diaire d'une liaison externe 21. Les données présé-

lectionnées dans le premier signal d'information 23

peuvent être à leur tour modulées sur un signal por-

teur radiofréquence (RF), par une technique de modu-

lation appropriée, comme par exemple la modulation

par saut d'amplitude (ou ASK), dans l'unité de com-

mande 5. Il est préférable que la fréquence du si-

gnal porteur RF soit supérieure à la fréquence de transmission d'énergie, ou la fréquence du signal d'énergie. Dans un mode de réalisation de la pré-5 sente invention, on utilise une seule fréquence por- teuse pour la transmission entre les unités 1 et 2.

Il est préférable que la fréquence porteuse soit d'environ 8 MHz, bien que d'autres fréquences puis- sent être tout aussi appropriées. Cependant, on peut10 utiliser différentes fréquences pour l'émission par chaque unité comprenant l'unité externe 1 et l'unité interne 2, si on le désire, par exemple pour offrir une transmission de signal d'information en duplex intégral. Le signal porteur RF modulé par les données peut être reçu à partir de l'unité de commande 5 par

l'élément de conditionnement de signal externe 16, et être mélangé avec le signal d'énergie 6 par l'élément de conditionnement de signal externe 16,20 pour devenir le signal externe composite sortant 7.

L'élément de conditionnement de signal 16 peut émet-

tre/recevoir un signal d'information, de façon symé-

trique. Ainsi, l'élément de conditionnement de si-

gnal peut à la fois générer un signal porteur RF mo-

dulé par des données, acheminant le premier signal

d'information 23, pour l'émission vers l'unité in-

terne 2, et recevoir un signal porteur modulé par

des données, acheminant le second signal d'informa-

tion 24, qui peut être reçu à partir de l'unité in-

terne 2. Une telle émission/réception symétrique peut être indépendante de l'émission du signal

d'énergie par l'unité externe 1.

Le signal 7 peut être appliqué au coupleur externe 10, qui peut contenir un circuit accordé comportant une bobine d'induction, et un premier

champ magnétique 8 peut être produit dans le cou-

pleur externe 10 sous l'effet du signal 7. Le champ magnétique 8 peut donc être représentatif du premier signal d'énergie 6 ou du premier signal d'informa- tion 23 acheminant le signal porteur modulé par des5 données, ou des deux. Le champ 8 peut être transmis de façon symétrique entre l'unité externe 1 et

l'unité interne 2, dans le canal de transmission commun. Le canal de transmission commun peut traver- ser une combinaison de milieux de transmission qui10 peuvent comprendre des entités cutanées et péri-

cutanées, autres que du ferrite, comme de l'air, des vêtements, des tissus, des fluides corporels, etc. Dans l'unité interne 2, le champ magnétique 8 peut induire un signal interne composite entrant 13, dans le coupleur interne 11. Le signal 13 peut être représentatif du signal 7, du fait que le coupleur

externe 10 et le coupleur interne 11 peuvent fonc-

tionner ensemble à la manière d'un transformateur à

circuit magnétique en air. Le signal 13 peut com-

prendre un signal porteur RF modulé par des données, superposé sur un courant alternatif de fréquence élevée. Le régulateur de tension 12 convertit le premier signal d'énergie, ou le courant alternatif

de fréquence élevée du signal 13, en un second si-

gnal d'énergie, comme par exemple un signal de ten-

sion régulée Vcc, 205, qui peut être utilisé pour

alimenter le dispositif implantable 20. Le disposi-

tif implantable 20 peut comprendre un dispositif

d'assistance cardiaque 14 et une unité à micro-

contrôleur interne, 15.

De plus, des données qui peuvent toujours être sous la forme d'un signal porteur RF modulé par des données, peuvent être extraites du signal 13 par

l'élément de conditionnement de signal interne 17.

De façon similaire à l'élément de conditionnement de signal externe 16, l'élément de conditionnement de signal interne 17 peut émettre/

recevoir des premier et second signaux d'informa-

tion, de façon symétrique. Ainsi, l'élément de con-

ditionnement de signal 17 peut à la fois générer le second signal d'information 24 dans le signal por- teur modulé par des données, pour l'émission vers l'unité externe 1, et recevoir le premier signal d'information 23 dans le signal porteur RF modulé par des données, qui peut être reçu à partir de

l'unité externe 1. Une telle émission/réception sy- métrique peut être indépendante de l'émission du si-

gnal d'énergie par l'unité externe 1. Ce signal porteur RF modulé par des données peut être démodulé dans l'unité de commande de don-

nées interne 18, qui émet à son tour le train de données démodulées vers le micro-contrôleur interne , par l'intermédiaire de la liaison interne 22. Le micro-contrôleur interne 15 peut émettre les données

reçues vers le dispositif d'assistance cardiaque 14.

Des données peuvent être transférées de façon

symétrique entre l'unité interne 2 et l'unité ex-

terne 1. Ainsi, un premier ou un second signal d'in-

formation peut être émis ou reçu respectivement par le dispositif 20. Par exemple, le dispositif 14 peut fournir des données au micro- contrôleur interne 15 qui, à son tour, émet les données vers l'unité de commande de données interne 18 par l'intermédiaire

de la liaison interne 22. Le micro-contrôleur in-

terne 15 peut lui-même fournir des données supplé-

mentaires à l'unité de commande de données interne

18, par l'intermédiaire de la liaison interne 22.

L'unité de commande de données 18 peut moduler les

données sortantes par une technique appropriée quel-

conque, comme par exemple la modulation ASK. En fait, il est préférable que l'unité de commande de données interne 18 module des données sortantes de la même manière que l'unité de commande de données

externe 5.

De façon similaire à l'unité de commande de données externe 5, l'unité de commande de données interne 18 module des données en ASK sur un signal porteur RF, avec une fréquence qui est par exemple de 8 MHz. Le signal porteur modulé par les données peut être appliqué à l'élément de conditionnement de signal interne 17, qui peut à son tour attaquer le10 coupleur interne 11, dans lequel un second champ ma- gnétique 19, représentatif des données sortantes,

peut être produit. Le second champ magnétique 19 at- teint le coupleur externe 10, ce qui a pour effet d'induire un courant électrique dans ce dernier, et15 ce courant peut être représentatif du signal porteur modulé en ASK qui est émis par l'unité interne 2.

L'élément de conditionnement de signal 16 peut diri- ger le signal porteur modulé en ASK vers l'unité de commande de données externe 5, pour la démodulation,20 de façon que le train de données démodulées puisse être appliqué à l'unité de commande externe 9. On peut utiliser l'unité de commande externe 9 pour remplir des fonctions de programmation, de commande,

de diagnostic et de collecte de données, en associa-

tion avec le dispositif implantable 20.

La figure 2 illustre davantage un mode de réalisation présent de l'unité externe 1 que l'on trouve sur la figure 1. Comme sur la figure 1, l'alimentation 3 peut fournir de l'énergie continue au convertisseur d'énergie 4. Dans le convertisseur

d'énergie 4, un onduleur à pont en H, 27, peut con-

vertir la tension qui est fournie par l'alimentation à courant continu 3, en une tension alternative

d'une fréquence présélectionnée, qui est la fré-

quence de transmission d'énergie. La fréquence de la

tension alternative est choisie de façon à être pra-

tiquement égale à la fréquence de résonance du cir-

cuit accordé primaire 31 qui peut se trouver dans le

coupleur externe 10 sur la figure 1. Le circuit ac-

cordé primaire 31 peut être constitué par un conden-

sateur primaire à courant élevé 30, et par une bo- bine externe primaire 29. Le circuit accordé primaire 31 présente un

chemin à faible impédance pour la tension alterna-

tive oscillant à la fréquence fondamentale du cir-

cuit 31, tandis qu'il atténue notablement d'autres

fréquences harmoniques. Le courant résultant à tra-

vers le circuit accordé primaire 31 est pratiquement sinusoïdal lorsque ce circuit est excité par une

source de tension à la fréquence de résonance présé-

lectionnée du circuit accordé primaire 31. La fré-

quence de résonance présélectionnée est choisie de façon à donner un niveau de transmission d'énergie

minimal désiré, tel que 70 watts, vers les compo-

sants internes, dans le cas de l'utilisation de la plus faible tension prévue que peut fournir l'ali- mentation 3, comme par exemple 10 volts. Dans le mode de réalisation présent, la fréquence de réso- nance présélectionnée, ou fréquence de transmission d'énergie, est comprise entre environ 152 kHz et25 168 kHz, de préférence entre environ 158,4 kHz et 161,8 kHz, et elle est plus préférablement d'environ kHz. Dans le convertisseur d'énergie 4, l'unité de commande de pont en H 32 peut déterminer à la fois le rapport cyclique et la fréquence de commutation

de l'onduleur à pont en H 27. Pour protéger les com-

posants de l'unité externe 1 contre des courants ex-

cessifs, et pour maintenir un transfert d'énergie avec un bon rendement vers les composants de l'unité interne 2, l'unité de commande de pont en H 32 peut utiliser les signaux d'entrée provenant du détecteur

de surintensité 33 et du détecteur de dérivation 36.

Si l'amplitude du courant sinusoidal à travers le capteur de courant 28 dépasse un seuil maximal pré- sélectionné, le détecteur de surintensité 33 peut5 commander à l'unité de commande de pont en H 32

d'arrêter la transmission d'énergie pendant un cy-

cle. Le détecteur de dérivation 36 contrôle la tension qui est produite par le capteur de courant 28, pour déterminer s'il existe un élément en déri- vation aux bornes du circuit accordé interne 46 (figure 3). Si le détecteur de dérivation 36 indique l'existence d'une dérivation aux bornes du circuit accordé interne 46 (figure 3), l'unité de commande15 de pont en H, 32, peut réduire le rapport cyclique de l'onduleur à pont en H 27 d'une valeur proche de % à une certaine valeur inférieure, comme environ %. Inversement, si aucun élément n'est connecté en dérivation sur le circuit accordé interne 46 (figure 3), il est possible de faire fonctionner l'onduleur à pont en H 27 avec un rapport cyclique presque égal

à 100%. Pour maintenir une fréquence d'attaque pré-

* cise pour l'onduleur à pont en H 27, l'unité de com-

mande de pont en H 32 utilise une fréquence d'hor-

loge qui est obtenue à partir d'un circuit d'horloge

pouvant être un oscillateur à quartz 26.

La liaison externe 21 entre l'unité de com-

mande externe 9 et l'unité de commande de données

externe 5 sur la figure 1 peut comprendre trois li-

gnes de commande, à savoir, un signal tx_rx 300, un signal data_rx 301 et un signal data_tx 302, comme

on le voit sur la figure 2. Le signal 300 est le si-

gnal de commande d'émission/réception. Le signal 301 est le signal de données à recevoir. Le signal 302

est le signal de données à émettre. Chacun des si-

gnaux 300, 301 et 302 peut prendre une valeur logi-

que zéro ou une valeur logique un. Dans un mode de réalisation conforme à la présente invention, lorsque le signal 300 est un "un" logique, le modulateur ASK 39 module avec le signal 302 la fréquence porteuse qui provient de l'oscillateur à quartz 26. Par conséquent, lorsque le signal 302 est un "un" logique, le modulateur ASK 39 émet un "zéro" logique vers l'émetteur de ligne 40. Si le signal 302 est un "zéro" logique pendant que le signal 300 est un "un" logique, le modulateur

ASK 309 permet au signal d'horloge 26a de l'oscilla-

teur à quartz 26 d'attaquer directement l'émetteur

de ligne 40.

La sortie différentielle de l'émetteur de li-

gne 40 peut être couplée à l'élément de conditionne-

ment de signal externe 16, dans lequel peut se trou-

ver un premier filtre à sélectivité de fréquence, 316, ce filtre à sélectivité de fréquence ayant une

fréquence centrale qui est de préférence approxima-

tivement identique à la fréquence porteuse utilisée pour la modulation, soit ici environ 8 MHz. Dans un

mode de réalisation conforme à la présente inven-

tion, il est préférable que les fréquences de cou-

pure supérieure et inférieure respectives du filtre 316 soient d'environ 7,84 MHz et 8,16 MHz, et de préférence d'environ 7,9 MHz et 8,1 MHz, la fré-

quence centrale étant d'environ 8 MHz. Du fait que le premier filtre à sélectivité de fréquence 316 dans l'élément de conditionnement de signal 16 peut avoir une impédance élevée à des fréquences proches de sa fréquence centrale, et une impédance faible ailleurs, l'élément de conditionnement de signal 16 peut rester transparent vis-à-vis du circuit de

transmission d'énergie, à des fréquences de trans-

mission d'énergie qui sont par exemple d'environ 160

kilohertz. Par conséquent, le courant de transmis-

sion d'énergie peut passer en série à travers le filtre 316, pratiquement sans rencontrer d'obstacle, tandis que le signal de données à une fréquence por-5 teuse d'environ 8 MHz, fait apparaître une tension détectable aux bornes du filtre 316.

En fait, le filtre 316 se comporte vis-à-vis du courant de transmission d'énergie comme un filtre réjecteur dans lequel toutes les fréquences de cou-10 rant, à l'exception de celles se trouvant au voisi- nage de 8 MHz, sont transmises, et, inversement, il se comporte comme un filtre passe-bande vis-à-vis de la tension porteuse de données, ce qui fait qu'une tension est développée aux bornes du filtre 316 seu-15 lement sous l'effet de signaux ayant des fréquences

au voisinage de 8 MHz.

Pendant une transmission de données, l'élé- ment de conditionnement de signal externe 16 conver-

tit en une tension sinusoidale le signal de sortie20 carré de l'émetteur de ligne 40, pour la transmis-

sion à travers un milieu de transmission. La tension

résultante aux bornes de l'élément de conditionne-

ment de signal 16 fait circuler un courant de fré-

quence élevée dans la bobine externe 29. Ce champ magnétique peut être couplé à un coupleur interne,

comme par exemple le coupleur interne 11 sur la fi-

gure 1.

Pendant le processus de démodulation, c'est-

à-dire lorsque le signal 300 est un "zéro" logique, un courant radiofréquence qui peut être induit dans la bobine externe 29, traverse le premier filtre à

sélectivité de fréquence 316 dans l'élément de con-

ditionnement de signal 16. Un transformateur de don-

nées 34 détecte et multiplie par un facteur appro-

prié la tension aux bornes du premier filtre à sé-

lectivité de fréquence 316, et donc aux bornes de l'élément de conditionnement de signal 16, et il la dirige vers le détecteur RF 37. Le détecteur RF 37

convertit en impulsions à niveaux logiques des si-

gnaux d'entrée analogiques supérieurs à un seuil présélectionné. Avec un "zéro" logique pour le si- gnal 300, le démodulateur ASK 38 reçoit les impul- sions à niveaux numériques et il en extrait le si- gnal 301. Les temps de montée courts qu'utilisent les transistors dans l'onduleur à pont en H 27 peuvent créer des salves d'énergie à large bande qui peut

être couplée à l'élément de conditionnement de si-

gnal 16. Les sinusoïdes transitoires résultantes

dans l'élément de conditionnement de signal 16 peu-

vent générer du bruit déterministe qui pourrait être interprété par erreur comme un signal RF valide. Par conséquent, on peut employer des premiers moyens de suppression pour supprimer ce bruit déterministe,

ainsi que d'autres, et ces moyens peuvent être réa-

lisés de façon spécifique par un générateur d'impul-

sion de suppression 35. On peut utiliser le généra-

teur 35 pendant une démodulation de données, pour créer une impulsion de suppression d'une largeur

suffisante, telle que 750 ns, pour inhiber le démo-

dulateur ASK 38 en coïncidence avec les fronts cri-

tiques du signal d'entrée de l'onduleur à pont en H 27. La figure 3 représente un mode de réalisation de l'unité interne 2. Le coupleur interne 11 peut comprendre le circuit accordé secondaire 46 qui peut

lui-même comprendre une bobine interne 44 et un con-

densateur à courant élevé interne 45. Le courant qui circule dans le circuit accordé primaire 31 sur la figure 2 peut induire un courant alternatif dans le circuit accordé secondaire 46. Ce courant alternatif peut être le signal interne composite entrant, 13, qui peut comprendre un signal d'énergie à courant alternatif de haute fréquence et un signal porteur RF modulé par des données. Le signal 13 peut être appliqué à l'élément de conditionnement de signal interne 17, décrit ci-dessous, pour l'extraction de

données existantes, et être ensuite appliqué au ré-

gulateur de tension 12, également décrit ci-dessous, pour la conversion du premier signal d'énergie de façon à donner le second signal d'énergie. Le second signal d'énergie, qui peut être le signal de tension Vcc conditionné, 205, peut ensuite être appliqué au dispositif implantable 20 pour fournir de l'énergie au dispositif d'assistance cardiaque 14. Dans le régulateur de tension 12, le signal

de tension Vcc 205 peut être maintenu à une ampli-

tude pratiquement constante en régulant la valeur du

courant qui est fourni au condensateur de sortie 52.

Un pont de diodes 51 et un condensateur de sortie 52 convertissent le courant alternatif en un courant

continu. Lorsque le signal de tension 205 est ap-

proximativement à un maximum, le courant peut être dérivé par rapport au condensateur de sortie 52 et confiné au circuit accordé interne 46, par des

moyens de dérivation qui peuvent faire partie du ré-

gulateur de tension 12, et qui peuvent comprendre

l'unité de commande de dérivation 50 et l'interrup-

teur de dérivation 49.

Les moyens de dérivation peuvent réagir à des

passages par zéro du signal 13. Un circuit de sur-

veillance de tension de sortie 53 alerte l'unité de commande de dérivation 50 chaque fois que le signal

de tension 205 est à une tension maximale présélec-

tionnée. Lorsque le signal de tension 205 atteint le maximum présélectionné, comme par exemple 17 volts, l'unité de commande de dérivation 50 peut activer l'interrupteur de dérivation 49 immédiatement après que le détecteur de passage par zéro 47 a indiqué que le courant sinusoïdal dans le circuit accordé interne 46 était égal à zéro. En fermant l'interrup- teur de dérivation 49 au moment o il est traversé5 par un courant proche de zéro, c'est-à-dire en syn- chronisant le fonctionnement de l'unité de commande de dérivation 50 et de l'interrupteur de dérivation 49 avec les passages par zéro du signal 13, les moyens de dérivation peuvent minimiser les pertes de commutation et les perturbations électromagnétiques. Après que le signal de tension 205 est tombé à une valeur minimale présélectionnée, par exemple 16 volts, l'unité de commande de dérivation 50 peut ou- vrir l'interrupteur de dérivation 49 et permettre au15 courant de circuler à travers le pont de diodes 51,

et ensuite vers le condensateur de sortie 52.

Pendant la transmission de données à partir de l'unité interne 2 vers l'unité externe 1, l'unité de commande de données interne 18 peut recevoir de l'information provenant du micro-contrôleur interne par l'intermédiaire de la liaison interne 22, comme représenté sur la figure 1. Comme on le voit

sur la figure 3, la liaison interne 22 entre le mi-

cro-contrôleur interne 15 et l'unité de commande de données interne 18 peut comprendre trois lignes de commande, à savoir le signal

sectxrx 304, le signal sec_data_tx 305 et le si-

gnal sec_data-rx 306. Le signal 304 représente le

signal de commande d'émission/réception secondaire.

Le signal 305 représente le signal de données à

émettre secondaire. Le signal 306 représente le si-

gnal de données à recevoir secondaire. Chacun des

signaux 304, 305 et 306 peut prendre une valeur cor-

respondant à un "zéro" logique ou un "un" logique.

Lorsque le signal 304 est un "un" logique, le

modulateur ASK 59 module la fréquence porteuse pro-

venant de l'oscillateur à quartz 54 avec le signal

de données à émettre. Par conséquent, lorsque le si- gnal 305 est un "un" logique, le modulateur ASK 59 émet un "zéro" logique vers l'émetteur de ligne 60.

Si le signal 305 est un "zéro" logique pendant que le signal 304 est un "un" logique, le modulateur ASK

59 autorise l'oscillateur à quartz 54 à attaquer di-

rectement l'émetteur de ligne 60. Le signal de sor-

tie différentiel de l'émetteur de ligne 60 peut être appliqué à l'élément de conditionnement de signal interne 17, et il peut être couplé au second filtre à sélectivité de fréquence 48 par l'intermédiaire du

transformateur de données interne 56.

De façon similaire au premier filtre à sélec-

tivité de fréquence 316 sur la figure 2, le second filtre à sélectivité de fréquence 48 a de préférence une fréquence centrale approximativement égale à la fréquence porteuse des données modulées, soit ici environ 8 MHz. Dans un mode de réalisation conforme à l'invention, il est préférable que les fréquences de coupure inférieure et supérieure respectives du filtre 48 soient d'environ 7,84 MHz et 8,16 MHz, et

de préférence d'environ 7,9 MHz et 8,1 MHz, la fré-

quence centrale étant d'environ 8 MHz.

Egalement de façon similaire au filtre 316 sur la figure 2, le second filtre à sélectivité de fréquence 48 peut avoir une impédance élevée à des fréquences proches de sa fréquence centrale, et une impédance faible ailleurs. Par conséquent, l'élément

de conditionnement de signal 17 peut rester transpa-

rent au circuit de transmission d'énergie, à des fréquences de transmission d'énergie, par exemple environ 160 kilohertz. Le courant de transmission

d'énergie peut traverser en série le filtre 48, pra-

tiquement sans obstacle, tandis que le signal de données à la fréquence porteuse d'environ 8 MHz fait

apparaître une tension détectable aux bornes du fil-

tre 48.

Par un effet similaire à celui du filtre 316 sur la figurre 2, le filtre 48 sur la figure 3 se comporte comme un filtre réjecteur pour le courant de transmission d'énergie, ce filtre transmettant toutes les fréquences de courant, à l'exception de

celles voisines de 8 MHz, et inversement, il se com-

porte comme un filtre passe-bande vis-à-vis de la

tension porteuse de données, une tension apparais-

sant aux bornes du filtre 48 seulement sous l'effet de signaux ayant des fréquences au voisinage de 8 MHz. Pendant la transmission de données, le second filtre à sélectivité de fréquence 48 convertit en une tension sinusoidale le signal de sortie carré de

l'émetteur de ligne 60, pour la transmission à tra-

vers le milieu de transmission. La tension résul-

tante aux bornes du second filtre à sélectivité de fréquence 48 fait circuler un courant de fréquence élevée dans la bobine interne 44, ce qui induit un champ magnétique qui peut être couplé à la bobine

externe 29 dans le coupleur externe 10 sur les figu-

res 1 et 2.

Pendant le processus de démodulation, c'est-

à-dire pendant que des données sont reçues à partir de l'unité externe 1, le courant RF qui est induit dans la bobine interne 44 traverse le second filtre à sélectivité de fréquence 48. Du fait que le filtre 48 a une impédance élevée à sa fréquence centrale,

par exemple 100 ohms, le courant qui circule à tra-

vers le second filtre à sélectivité de fréquence 48 produit une tension aux bornes de celui-ci. A des

fréquences de transmission d'énergie, le second fil-

tre à sélectivité de fréquence 48 présente une très

faible impédance et il demeure donc transparent vis-

à-vis du circuit de réception d'énergie. Le trans- formateur de données 56 multiplie par un certain facteur la tension aux bornes du second filtre à sé- lectivité de fréquence 48 et il la dirige vers le5 détecteur RF 58. Le détecteur RF 58 convertit en im- pulsions à niveaux numériques des signaux d'entrée

analogiques supérieurs à une valeur de seuil présé- lectionnée. Pendant la démodulation, le signal 304 est un "zéro" logique qui fait en sorte que le démo-10 dulateur ASK reçoive les impulsions à niveaux numé-

riques provenant du détecteur RF 58, et extrait les données à recevoir, c'est-à-dire le signal 306. Le

signal 306 peut être appelé signal sec_data-rx.

Lorsque le courant qui traverse le circuit accordé secondaire 46 franchit l'amplitude zéro, l'inversion de polarisation résultante du pont de diodes 51 peut induire aux bornes du second filtre à sélectivité de fréquence 48 des transitoires qui

peuvent être sinusoidaux. De telles ondes transitoi-

res dans le filtre 48 sont du bruit déterministe qui pourrait être interpréter par erreur comme un signal

RF valide. Par conséquent, on peut employer des se-

conds moyens de suppression pour supprimer un tel

bruit déterministe, et ces moyens peuvent être cons-

titués de façon spécifique par le générateur d'im-

pulsion de suppression 55. Le générateur d'impulsion de suppression 55 peut être synchronisé de façon à produire une impulsion de suppression de largeur suffisante, comme par exemple 500 ns, pour inhiber

le démodulateur ASK 57 en coincidence avec les pas-

sages du courant par zéro dans le circuit accordé secondaire 46. Le détecteur de passage par zéro 47

peut déclencher le générateur d'impulsion de sup-

pression 55 pour effectuer la suppression du bruit.

La figure 4 illustre davantage un mode de réalisation du circuit du dispositif externe, à l'exclusion de la logique numérique qui est réalisée

dans un dispositif logique programmable (ou PLD).

Des signaux de commande 128, 129, 130 et 131 (figure ) commandent les sorties 64, 67, 68 et 70 des cir- cuits d'attaque de pont en H 65a et 65b. Des tran- sistors à effet de champ MOS 88, 89, 90 et 91, en association avec le circuit accordé primaire 31, forment un pont en H. Les sorties 64, 67, 68, 70 des

circuits d'attaque à courant élevé attaquent les en-

trées de grille des transistors à effet de champ MOS

dans le pont en H. La sortie 66 d'un circuit d'atta-

que, la diode D2 et le condensateur C5 produisent une tension d'alimentation à niveau décalé sur le

conducteur d'attaque 72 qui peut être approximative-

ment égale au double de la tension qui est produite par l'alimentation 3 (figure 1). La tension sur le conducteur d'attaque 72 peut être utilisée pour produire à la sortie 64 une tension d'attaque suffisante pour débloquer des transistors à effet de champ MOS à canal N. De façon similaire, la broche de circuit d'attaque 69, la diode D3 et le

condensateur C6 produisent une tension d'alimenta-

tion amplifiée par un montage "bootstrap" pour le conducteur d'attaque 71. Le décalage de niveau de la tension des sorties 64 et 68 permet au pont en H de comprendre uniquement des transistors à effet de champ MOS à canal N, ayant une faible résistance à

l'état conducteur. Ceci maximise à son tour le ren-

dement de conversion d'énergie.

Le capteur de courant 28 détecte une tension représentant le courant qui circule dans le circuit

accordé primaire 31. Le courant qui circule à tra-

vers le pont en H peut être multiplié par un facteur dans le transformateur d'intensité 74 et être dirigé vers le pont de diodes 75 par les conducteurs 320 et

105. Le courant redressé produit une tension réfé-

rencée à la masse aux bornes de Ri, qui peut être

connectée à l'entrée non inverseuse 76 du compara-

teur 80. La borne inverseuse 77 du comparateur 80 est connectée à une source de tension de référence Vrefl, sa borne d'alimentation positive 70 est con- nectée à une source de cinq volts, sa borne d'ali- mentation négative 78 est connectée au potentiel de la masse, et sa sortie est connectée à la borne 81. Avec cette configuration, la borne de sortie 81 peut être à un niveau haut chaque fois que le courant dans le circuit accordé primaire 31 peut être supérieur à un seuil fixé, comme par exemple 25 ampères. L'entrée 76 peut être connectée à l'entrée inverseuse 82 du comparateur 86 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas qui est formé par R7 et C4. La borne non inverseuse 83 peut être connectée à une autre référence de tension Vref2, qui peut être ob- tenue à partir de la borne de Vrefl, 77. Le compara- teur 86 comprend une borne d'alimentation positive20 84 connectée à une source de cinq volts, une borne d'alimentation négative 85 reliée au potentiel de la

masse, et une borne pour la sortie 87 du compara-

teur. La sortie 87 du comparateur peut être placée au niveau haut lorsque le courant moyen à travers le circuit accordé primaire 31 est inférieur à un seuil fixé. L'entrée 82 du comparateur peut également être

connectée à l'entrée non inverseuse 112 du compara-

teur 108. Le comparateur 108 comprend une borne d'alimentation positive 111 connectée à une source de cinq volts, une borne d'alimentation négative 110 reliée au potentiel de la masse, et une borne de sortie de comparateur, 109. L'entrée inverseuse 113 peut être connectée à une référence de tension

Vref3. La borne de sortie 109 du comparateur est ac-

tivée lorsque le courant moyen à travers le circuit accordé primaire 31 est supérieur à un seuil fixé,

comme par exemple 13 ampères.

La figure 4 illustre les composants que l'on peut utiliser pour l'émission et la réception de données. Pendant la réception de données, un courant

de haute fréquence qui est induit dans la bobine ex-

terne 29 crée une tension entre les conducteurs 103 et 104 du premier filtre à sélectivité de fréquence,

ces conducteurs étant également connectés au trans-

formateur de données 34. Une inductance Ll connectée

entre les conducteurs 103 et 104 peut être une pe-

tite inductance (environ 40 nH) dont le circuit ma-

gnétique est en air, qui a une valeur faible en com-

paraison avec celle de la bobine externe 29 qui est beaucoup plus grande (environ 1,9 gH). En utilisant pour Li une petite inductance à circuit magnétique en air, on peut minimiser la résistance de la bobine

(environ 4 milliohms), et par conséquent cette ré-

sistance a un effet minimal sur le rendement de

transmission d'énergie.

Le conducteur 92a du transformateur 34 peut

être connecté au conducteur de sortie 92b de l'émet-

teur de ligne 101. L'émetteur de ligne 101 comprend

un autre conducteur de sortie 94, qui peut être con-

necté au conducteur 93 du transformateur par l'in-

termédiaire d'un condensateur de découplage Cl. Le conducteur 103 peut être connecté à une source d'alimentation de cinq volts, tandis que la broche d'alimentation négative 102 peut être connectée à la masse. Les broches de sortie de l'émetteur 101 sont commandées par la broche de validation 106 et la broche d'entrée 107. Si la broche de validation 106 est maintenue au niveau logique bas, les conducteurs de sortie 92b et 94 peuvent être dans un mode à haute impédance, et être déconnectés électriquement des conducteurs 92a et 93 du transformateur. Selon une variante, les conducteurs 92b et 94 peuvent être isolés des conducteurs du transformateur à l'aide

d'éléments de commutation actifs.

La broche d'entrée 107 est attaquée par un signal ASK_mod sur la sortie 182. Lorsque l'émetteur

de ligne 101 est validé par un "un" logique prove-

nant du signal tx_rx 300, les conducteurs de sortie différentiels 94 et 92b attaquent le transformateur de données 34 par l'intermédiaire des conducteurs de

transformateur 93 et 92a. Le transformateur de don-

nées 34 génère entre les conducteurs 103 et 104 une

tension de sortie sinusoïdale multipliée par un cer-

tain facteur, tout en isolant le bloc de l'émetteur de ligne 40 vis-à- vis des courants élevés dans le premier filtre à sélectivité de fréquence 316. La

tension entre les bornes 103 et 104 du premier fil-

tre à sélectivité de fréquence est effectivement en parallèle avec la bobine externe 29 à des fréquences largement supérieures à la fréquence de résonance du circuit accordé primaire 31. La tension de haute fréquence aux bornes de la bobine externe 29 peut

alors être couplée à la bobine interne 44 sur la fi-

gure 3.

Le circuit de démodulation de données com-

prend un comparateur rapide 99 ayant un conducteur de sortie 100, une broche d'alimentation positive

98, une broche d'alimentation négative 97, une en-

trée non inverseuse 95 et une entrée inverseuse 96.

La broche d'alimentation 98 peut être reliée à une alimentation de cinq volts, tandis que la broche d'alimentation 97 peut être connectée à une tension de moins cinq volts. L'entrée inverseuse 96 peut être reliée au conducteur 92a par l'intermédiaire d'un filtre passe-haut. Le filtre passe-haut qui est formé par C3, R3 et R4 réduit les effets, sur le

fonctionnement du détecteur RF 37, de signaux pro-

ches des fréquences de transmission d'énergie, comme par exemple 160 kHz. R5 et R6 empêchent également que les tensions sur l'entrée 96 ne dépassent la plage de mode commun du comparateur 99 pendant que l'émetteur de ligne 101 est validé.

L'entrée non inverseuse 95 peut être connec-

tée au conducteur de transformateur 93 par l'inter-

médiaire du filtre passe-haut qui est formé par C2, R2 et R5. Ici encore, ce filtre réduit les effets

sur le détecteur RF 37 de signaux proches des fré- quences de transmission d'énergie, et il peut garan-

tir un fonctionnement correct du comparateur 99 en mode commun. La résistance R6, connectée entre le conducteur 100 et l'entrée 95, applique une hystéré-15 sis positive à l'entrée non inverseuse 95. La valeur de R6 fixe l'amplitude minimale exigée d'un signal

entre les conducteurs de transformateur 92a et 93, pour que ce signal soit considéré comme valide. Avec cette configuration, le conducteur 100 peut rester20 au niveau haut jusqu'à ce que la différence de ten-

sion entre l'entrée 95 et l'entrée 96, telle que 500 millivolts, soit suffisante pour faire passer le

conducteur 100 au niveau bas.

La figure 5 est un schéma représentatif de l'unité de commande de pont en H, 32, qui est conçue

pour commander la séquence de commutation des élé-

ments de commutation qui sont utilisés dans une con-

figuration d'onduleur à pont en H de type standard.

Les signaux de commande 128, 129, 130 et 131 comman-

dent l'état des circuits d'attaque 65a et 65b

(figure 4) du pont en H. Plus précisément, les sor-

ties Ahaut, c'est-à-dire le signal de commande 128, et Bhaut, c'est-àdire le signal de commande 130,

commandent la durée de conduction, ou le rapport cy-

clique, de chaque branche du pont en H. Les sorties Ahaut, c'est-à-dire le signal de commande 128, et

B-bas, c'est-à-dire le signal de commande 131, cons-

tituent une branche de la séquence d'attaque, tandis que Bhaut, c'est-àdire le signal de commande 130, et Abas, c'est-à-dire le signal de commande 129, constituent l'autre branche. Les unités Attaque_A

127 et AttaqueB 126 sont conçues de façon à permet-

tre l'introduction d'un temps mort approprié, comme

250 nanosecondes (ns), entre des séquences d'atta-

que. Ce temps mort permet à l'onduleur à pont en H 27 (figure 2) de changer de phase sans produire des courants de traversée directe. Le temps mort peut

être commandé par le signal horl_mort 138.

Les séquences temporelles pour l'unité de commande de pont en H 32 sont obtenues à partir de la fréquence de sortie de l'oscillateur à quartz 26 (figure 2). Premièrement, le diviseur d'horloge 124 divise la fréquence de sortie de l'oscillateur à

quartz 26, par exemple 8 MHz, pour donner les si-

gnaux de sortie qui comprennent le signal drvclk 132, le signal horl_mort 138 et le signal horl_cycle

133. Un cycle du signal drvclk 132 constitue un cy-

cle de commutation d'énergie dans l'unité de com-

mande de pont en H 32. La largeur d'impulsion du si-

gnal de sortie horl_cycle 133 commande le rapport cyclique de l'unité de commande de pont en H 32

lorsqu'elle est dans son mode à faible rapport cy-

clique. La fréquence du signal drvclk 132 peut être

égale au double de la fréquence de résonance présé-

lectionnée du circuit accordé primaire 31 (figure 2). Un registre de basculement 123 utilise un signal d'entrée constitué par le signal drvclk 132 pour produire un signal de sortie qui bascule la phase de commutation d'énergie des signaux de commande 128,

*129, 130 et 131.

Une unité de commande de limitation de cou- rant 120 utilise le signal drvclk 132 et le signal I lim sur la borne de sortrie 81 (figure 4) pour produire un signal sur la sortie 134. La sortie 1345 peut être dirigée vers l'unité de décodeur de sortie et désactiver finalement des signaux de commande actifs 128 ou 138 jusqu'au front montant suivant du

signal drvclk 132.

Une unité de mise hors fonction 121 reçoit à titre de signaux d'entrée le signal sddécl sur la borne de sortie de comparateur 109 (figure 4) et le

signal drvclk 132. Lorsque le signal sd_décl sur la borne 109 est actif (le courant moyen dans le cir- cuit accordé primaire est hors de la plage prévue),15 la sortie 135 peut désactiver indéfiniment les si-

gnaux de commande 128 et 130.

Une unité de commande de rapport cyclique 122

commande le rapport cyclique des registres de sor-

tie. Le rapport cyclique d'un cycle d'énergie peut être compris entre environ 10% et presque 100%. Si le signal bas_haut sur la sortie de comparateur 87,

c'est-à-dire le signal d'entrée du détecteur de dé-

rivation (figure 4), est un "un" logique, le signal de sortie 136 peut placer les registres de sortie à un rapport cyclique d'environ 10%-. Le signal

horl_cycle 133 peut commander le rapport cyclique.

Une fois que la sortie de comparateur 87 indique que le circuit accordé interne 41 (figure 3) n'est plus shunté, l'unité de commande de rapport cyclique 122

peut autoriser la reprise de la transmission d'éner-

gie avec un rapport cyclique presque égal à 100%.

L'unité de décodeur 125 reçoit les signaux de

sortie 134, 135, 136 et 137 et elle dirige les ni-

veaux logiques appropriés vers l'unité Attaque_A 127

et l'unité Attaque_B 126. Les unités 126 et 127 uti-

lisesent les sorties 139 et 140 pour placer les si-

gnaux de commande 128, 129, 130 et 131 dans l'état approprié.

La figure 6 représente une forme de réalisa-

tion possible du générateur d'impulsion de suppres-

sion 35. Lorsqu'un transistor à effet de champ MOS supérieur dans le pont en H est commuté à l'état

conducteur ou bloqué, le premier filtre à sélectivi-

té de fréquence 316 sur la figure 2 oscille, ou est le siège d'oscillations amorties, sous l'effet de l'énergie à large bande qui est produite par la com- mutation du transistor à effet de champ MOS, ce qui constitue une autre source de bruit déterministe. Du fait que des fronts sur A_haut, c'est-à-dire le si- gnal de commande 128, ou sur Bhaut, c'est-à-dire le15 signal de commande 130, déclenchent la commutation d'untransistor à effet de champ MOS supérieur dans

le pont en H, on les utilise pour déclencher l'im-

pulsion de suppression. Lorsque le détecteur de fronts 145 détecte des fronts sur les signaux de commande 128 ou 130, la sortie 146 bascule vers un

état logique "un" pendant un cycle du circuit d'hor-

loge 26, par exemple ns. Un "un" logique sur la sortie 146 commande

au registre de suppression 148 de placer un "un" lo-

gique sur l'impulsion de suppression 154. Un "un"

logique en 146 déclenche également un comp-

teur/circuit monostable, 153, pour qu'il commence à compter. Après que le compteur/circuit monostable 153 a atteint la valeur de comptage désirée, comme le nombre décimal 7, le registre de suppression 148 peut être restauré et l'impulsion de suppression 154 peut retourner à un "zéro" logique, jusqu'à ce que le front suivant soit détecté dans les signaux de commande 128 ou 130. On peut choisir la largeur de l'impulsion de suppression 154, par exemple 750 ns,

pour garantir que l'oscillation amortie dans le pre-

mier filtre à sélectivité de fréquence 316 (figure

2) ne soit pas interprétée comme un signal valide.

La figure 7 est un schéma de circuit du démo- dulateur ASK qui est utilisé dans le dispositif. Un "zéro" logique pour l'impulsion de suppression 154

et un front descendant du signal d'entrée impul-

sionRF sur le conducteur 100 valident la porte ET 162 pour appliquer un front d'horloge montant au compteur 160. Le signal d'entrée impulsionRF sur le conducteur 100 peut être le signal de sortie du com- parateur 144 de la figure 4. Lorsque l'impulsion de suppression 154 provenant de la figure 6 est un "un" logique, le signal horl_échantillon 162a peut être maintenu à un niveau logique "zéro". Ceci empêche le15 compteur d'échantillons 160 d'incrémenter sa valeur de comptage pendant une impulsion de suppression 154 active. Des impulsions quelconques sur le conducteur 100 peuvent être ignorées pendant que l'impulsion de suppression 154 est à un niveau logique "un". Si les sorties du compteur 165, 166, 167 et 168 sont toutes à un niveau logique "un", c'est-à-dire une valeur de comptage égale au nombre décimal 16, l'entrée 176a peut maintenir le compteur 160 dans cet état jusqu'à ce qu'un "un" logique sur la sortie 169a restaure le compteur 160 à zéro. Lorsque le signal tx_rx 300 est

un "un" logique, c'est-à-dire dans un mode d'émis-

sion, la porte OU 169 est validée, et le compteur

peut être remis à zéro par la sortie 169a.

Le compteur d'une période de cinq bits 178 incrémente sa sortie à chaque impulsion d'horloge du signal d'horloge 26a pendant que le signal tx_rx 300

est un "zéro" logique. Un "un" logique pour l'impul-

sion de suppression 154 peut maintenir le compteur de période 178 dans son état courant. Lorsque les sorties 171, 172, 173 et 174 du compteur de période sont à l'état logique "un" et la sortie 170 est à l'état logique "zéro", le signal d'horloge 175 peut

activer l'entrée 176 du registre de démodulation.

L'entrée 176 est au niveau logique "un" seulement si le compteur d'impulsions RF 160 est à la valeur de comptage de 16, en décimal. A titre d'exemple, si 16 impulsions RF, ou plus, sur le conducteur 100, sont

détectées par le compteur d'impulsions RF 160 pen-

dant le temps qui est nécessaire au compteur de pé-

riode 178 pour compter 31 impulsions d'horloge du signal 26a, le signal donnéesrx 301 sera un "zéro"

logique. Dans le cas contraire, ce sera un "un" lo-

gique. A la 32ème impulsion d'horloge sur l'entrée

26a, les sorties 170, 171, 172, 173 et 174 du comp-

teur de période 178 seront toutes au niveau logique "un", et la sortie 179 pourra valider la porte OU 169 et restaurer à zéro le compteur d'impulsions RF 160. Sur le front montant suivant du signal 26a, les

sorties 170, 171, 172, 173 et 174 du compteur de pé-

riode pourront être restaurées à un "zéro" logique,

et une nouvelle période d'échantillonnage commence-

ra. Pendant le mode d'émission, pendant que le si-

gnal txrx 300 est un "un" logique, les sorties 170,

171, 172, 173 et 174 du compteur de période 178 peu-

vent être restaurées à un "zéro" logique.

Le modulateur ASK 39 de la figure 2 qui est

utilisé dans le dispositif est représenté schémati-

quement sur la figure 8. La porte ET à trois entrées a pour entrées la ligne d'horloge 26a, le signal data_tx 302 et le signal tx_rx 300. Un "un" logique

sur l'entrée du signal tx_rx 300 active le modula-

teur ASK 39. Les données à émettre, c'est-à-dire le

signal data_tx 302, sont inversées et elles sont en-

suite appliquées à la porte ET 180. Le signal de la sortie 182 peut être soit le signal d'horloge 26a, soit un "zéro" logique. Dans cette configuration, un signal porteur RF peut être émis lorsque le signal

301 est un "zéro" logique.

La figure 9 montre une partie des circuits électroniques du dispositif interne. Le courant qui circule à travers le circuit accourdé interne 46 peut être multiplié par un certain facteur par le transformateur 190, comprenant les bornes de sortie 191 et 192. La borne 192 peut être reliée au poten- tiel de la masse. La borne 191 peut être connectée à la résistance R19 et à la borne inverseuse 198 du comparateur 193. La borne d'alimentation positive 194 du comparateur 193 est connectée à une source de cinq volts et sa borne d'alimentation négative 195 est connectée à un potentiel de moins cinq volts. La borne de sortie 196 peut être connectée à l'entrée

non inverseuse 197 par l'intermédiaire de la résis-

tance R17. L'entrée non inverseuse 197 peut égale-

ment être connectée à la résistance R11. La combi-

naison de résistances R17 et R18 introduit une fai-

ble hystérésis positive, par exemple, de mV, sur l'entrée non inverseuse 197. La borne de sortie 196 du détecteur de passage par zéro 47 change d'état chaque fois que le courant sinusoidal qui traverse le circuit accordé interne 46 passe par

zéro.

L'interrupteur de dérivation 49 peut être connecté aux bornes du circuit accordé interne 46, aux conducteurs 201 et 199. Le transistor à effet de champ MOS de dérivation Q1 a son drain connecté au conducteur 201, sa source connectée au potentiel de

la masse et sa grille connectée à la broche de sor-

tie 204 du circuit d'attaque à transistor à effet de champ MOS 202. Le transistor à effet de champ MOS Q2 a son drain connecté au conducteur 199, sa source

connectée au potentiel de la masse et sa grille con-

nectée à la broche de sortie 204 du circuit d'atta-

que à transistor à effet de champ MOS 202. Le cir-

cuit d'attaque à transistor à effet de champ MOS a sa borne d'alimentation positive 203 connectée au signal de tension Vcc 205, sa borne d'alimentation5 négative 207 connectée au potentiel de la masse, sa broche d'entrée 206 connectée au signal de dériva-

tion 315, et sa broche de sortie inversée 204 con- nectée aux entrées de grille de Q1 et Q2. Lorsqu'un niveau logique bas est reçu sur l'entrée 206, Q1 et10 Q2 sont débloqués. Avec Q1 et Q2 à l'état conduc-

teur, les conducteurs 199 et 200 du circuit accordé

interne 46 sont court-circuités ensemble par l'in-

termédiaire de la masse. Ceci empêche la circulation d'un courant à travers le pont de diodes 51 et vers

les condensateurs de sortie 52.

Le comparateur de tension 209, qui fait par-

tie du circuit de surveillance de tension de sortie

53, a une borne d'alimentation positive 211 connec-

tée au signal de tension Vcc 205, une borne d'ali-

mentation négative 210 connectée au potentiel de la

masse, et une broche de sortie 214 connectée aux ré-

sistances R15 et R16. L'entrée inverseuse 213 peut

être connectée à une tension de référence Vref4.

L'entrée non inverseuse 212 est connectée à la ré-

sistance d'hystérésis R16 et à la sortie du diviseur de tension qui est formé par R12 et R14. Lorsque le signal de tension 205 s'élève, la broche de sortie 214 peut rester à un état logique bas jusqu'à ce que le signal 205 atteigne son niveau désiré maximal, tel que 17 volts. Lorsque le signal 205 atteint son maximum, la broche 214 peut commuter vers un niveau logique "un", et commander à l'unité de commande de dérivation 50 d'activer l'interrupteur de dérivation 49. La broche de sortie 214 peut rester à un niveau

logique "un" jusqu'à ce que l'énergie qui est emma-

gasinée dans les condensateurs de sortie 52 soit évacuée par la charge, et jusqu'à ce que le signal de tension 205 tombe à sa valeur minimale telle que 16 volts. Une fois que la broche 214 tombe à un "zéro" logique, l'unité de commande de dérivation 50 peut désactiver l'interrupteur de dérivation 49 au prochain front de passage par un courant zéro, sur

la borne de sortie 196. La figure 9 représente également les compo-

sants utilisés pour l'émission et la réception de

données. Pendant la réception de données, un courant de haute fréquence qui est induit dans la bobine in-

terne 44 produit une tension aux bornes des conduc- teurs 200 et 201 du second filtre à sélectivité de fréquence, ces conducteurs étant connectés aux bor-15 nes du transformateur de données 56. L'inductance Ll qui est connectée entre les conducteurs 200 et 201 peut être une petite inductance (environ 60 nH), ayant un circuit magnétique en air, qui a une valeur faible en comparaison avec la bobine interne 44 beaucoup plus grande (environ 15gH). De plus, en utilisant pour Ll une petite résistance ayant un

circuit magnétique en air, on peut minimiser la ré-

sistance de la bobine, et celle-ci aura donc peu

d'effet sur le rendement de transmission d'énergie.

Le conducteur 221 du transformateur de données peut être connecté à la ligne de sortie de l'émetteur de

ligne 224. L'émetteur de ligne 224 comprend égale-

ment la ligne de sortie 223 qui peut être connectée au conducteur 222 du transformateur de données par

l'intermédiaire d'un condensateur de découplage C5.

La borne d'alimentation 227 peut être connectée à une source d'alimentation de cinq volts, tandis que

la broche d'alimentation négative 225 peut être con-

nectée à la masse. La sortie de l'émetteur de ligne 224 est commandée par la broche de validation 226 et la broche d'entrée 226. Si la broche de validation 226 est maintenue au niveau logique bas, les lignes de sortie 229 et 223 peuvent être placées dans un mode à haute impédance et peuvent être déconnectées au point de vue électrique, des conducteurs 221 et 222 du transformateur de données. Selon une va- riante, les lignes 229 et 223 peuvent être isolées

des conducteurs du transformateur avec des éléments de commutation actifs. La broche d'entrée 228 peut être attaquée par le signal sec_data_tx 305.

Lorsque l'émetteur de ligne 214 est validé,

les lignes de sortie différentielles 229 et 223 at-

taquent le transformateur T1 par l'intermédiaire des conducteurs 221 et 222. Le transformateur de données 56 génère aux bornes des conducteurs 200 et 201 une

tension de sortie sinusoïdale multipliée par un fac-

teur approprié, tout en isolant le bloc d'émetteur de ligne 60 vis-à-vis des courants élevés dans le

second filtre à sélectivité de fréquence 48. La ten-

sion entre les conducteurs 200 et 201 des bornes du filtre à sélectivité de fréquence est effectivement

en parallèle avec la bobine interne 44 à des fré-

quences nettement supérieures à la fréquence de ré-

sonance du circuit accordé interne 46. La tension de haute fréquence aux bornes de la bobine interne 44

peut alors être couplée à la bobine externe 29.

Le détecteur RF 58 comprend un comparateur rapide 218 avec une broche de sortie 215, une broche

d'alimentation positive 220, une broche d'alimenta-

tion négative 219, une entrée non inverseuse 217 et une entrée inverseuse 216. La broche d'alimentation 220 peut être connectée à une alimentation de cinq volts, tandis que la broche d'alimentation 219 peut être connectée à une alimentation de moins cinq volts. L'entrée inverseuse 216 peut être connectée au conducteur 222 par l'intermédiaire d'un filtre passe-haut. Le filtre passe-haut qui est formé par

C6, R8 et Rll réduit les effets, sur le fonctionne-

ment du détecteur RF 58, de signaux proches des fré-

quences de transmission d'énergie, par exemple 160 kHz. R8 et Rll empêchent également que les tensions sur l'entrée 216 ne dépassent la plage de mode com- mun de l'amplificateur 218, pendant que l'émetteur

de ligne 60 est validé. L'entrée non inverseuse 217 peut être connec-

tée au conducteur 221 par l'intermédiaire du filtre

passe-haut qui est formé par C7, R9 et R10. Ici en-

core, ce filtre réduit l'influence sur le compara-

teur RF 218 de signaux proches des fréquences de transmission d'énergie, et il garantit pratiquement

un fonctionnement en mode commun correct pour l'am-

plificateur 218. La résistance R12, connectée entre

la sortie 215 et l'entrée 217, introduit une hysté-

résis positive sur l'entrée non inverseuse 217. La valeur de R12 fixe l'amplitude minimale exigée pour un signal entre les conducteurs 221 et 222, pour que

ce signal puisse être considéré comme valide.

En se référant à la figure 3, on note que

lorsque le courant qui circule dans le circuit ac-

cordé interne 46 passe par zéro, la tension aux bor-

nes du pont de diodes 51 s'inverse. Cette inversion de polarisation induit aux bornes du second filtre à sélectivité de fréquence 48 un bruit déterministe que l'on peut combattre par des seconds moyens de suppression, qui sont constitués par exemple par le

générateur d'impulsion de suppression qui est repré-

senté sur la figure 10. Du fait que des fronts du

signal zéro_x sur la borne de sortie 196 représen-

tent des passages par un courant zéro dans le cir-

cuit accordé interne 46 (figure 3), le signal zéro_x sur la borne de sortie 196 peut être utilisé pour

déclencher une impulsion de suppression, pour la ré-

ception de données. Lorsque le détecteur de front 235 sur la figure 10 détecte un front sur la borne de sortie 196, la sortie 236 bascule vers un état

logique "un" pendant un cycle du signal d'oscilla-

teur à quartz 54a, par exemple 125 ns. Un "un" logique sur la sortie 236 commande au

registre de suppression 237 de placer un "un" logi-

que sur sa sortie 238. Un "un" logique sur la sortie 236 déclenche le compteur/circuit monostable 239,

pour commencer à compter. Après que le comp-

teur/circuit monostable 239 a atteint la valeur de

comptage désirée, comme par exemple le nombre déci-

mal 5, le registre de suppression 237 peut être res-

tauré et l'impulsion de suppression 238 peut retour-

ner à un "zéro" logique, jusqu'à ce que le front suivant soit détecté sur la borne de sortie 196. La

largeur de l'impulsion de suppression 238, par exem-

ple 500 ns, peut être choisie pour garantir que

l'oscillation amortie dans le second filtre à sélec-

tivité de fréquence 48 (figure 3) ne sera pas inter-

prétée par erreur comme un signal valide.

La figure 11 est un schéma de circuit du dé-

modulateur ASK qui est utilisé dans le dispositif.

Un "zéro" logique sur l'entrée d'impulsion de sup-

pression 238 et un front descendant sur l'entrée du signal impulsion_RF, sur la broche de sortie 215, valident sous l'effet d'un front d'horloge montant la porte ET 245 qui mène au compteur d'impulsions RF. Le signal d'entrée impulsion_RF sur la broche de sortie 215 est le signal de sortie du comparateur

218 de la figure 9. Lorsque le signal d'entrée d'im-

pulsion de suppression 238, provenant de la figure , est un "un" logique, la sortie 245a peut être maintenue à un niveau logique "zéro". Ceci empêche

le compteur d'impulsions RF 249 d'incrémenter sa va-

leur de comptage pendant une impulsion de suppres-

sion active en 238. Des impulsions quelconques sur la broche de sortie 215 peut être ignorées pendant que la ligne d'impulsion de suppression 238 est au niveau logique "un". Si les sorties 255, 256, 257 et 258 du compteur sont toutes à un état logique "un",

ce qui correspond à la valeur de comptage 16 en dé-

cimal, l'entrée 250a peut maintenir le compteur d'impulsions RF 249 dans cet état, jusqu'à ce qu'un "un" logique sur la sortie 254a restaure à nouveau le compteur 249 à zéro. Lorsque la ligne sec_tx_rx 304 est à un niveau logique "un", c'est-à-dire un mode d'émission, la porte OU 254 peut être validée et le compteur 249 peut être remis à zéro par la

sortie 254a.

Le compteur de période de cinq bits 264 in-

crémente sa sortie à chaque impulsion d'horloge en 54, pendant que le signal sec_tx_rx 304 est un

"zéro" logique. Un "un" logique sur la ligne de sup-

pression 238 peut maintenir le compteur de période 264 dans son état courant. Lorsque les sorties 260, 261, 262 et 263 du compteur de période ont le niveau logique "un" et la sortie 259 a le niveau logique

"zéro", le signal d'horloge 253 peut attaquer le re-

gistre de démodulation 251. L'entrée 250 est un "un" logique seulement si le compteur d'impulsions RF 249 est à la valeur de comptage 16, en décimal. A titre d'exemple, si des impulsions RF en un nombre de 26 ou plus, sur la broche de sortie 215, sont détectées par le compteur d'impulsions RF 249, au cours du temps qui est nécessaire au compteur de période 264 pour compter 31 impulsions d'horloge du signal 54a,

le signal de sortie sec_data_rx sera un "zéro" logi-

que. Dans le cas contraire, ce sera un "un" logique.

Au 32-ième signal d'impulsion d'horloge 54a, les

sorties 259, 260, 261, 262 et 263 du compteur de pé-

riode seront toutes à un niveau logique "un", et la sortie 265 pourra valider la porte OU 254, ce qui aura pour effet de restaurer à zéro le compteur d'impulsions RF 249. Sur le front montant suivant du signal 54a, les sorties 259, 260, 261, 262 et 263 du compteur de période pourront être restaurées à un

"zéro" logique, et une nouvelle période d'échan-

tillonnage commencera. Pendant le mode d'émission,

pendant que sec_tx_rx est un "un" logique, les sor-

ties 259, 260, 261, 262 et 263 du compteur de pé-

riode 264 peuvent être restaurée à un "zéro" logi- que.

Le modulateur ASK interne 59 qui est utilisé

avec la liaison interne 22 apparaît dans la repré-

sentation schématique de la figure 12. La porte ET à trois entrées 275 a pour entrées l'horloge 54, secdatatx 305, et sectxrx 304. Un "un" logique sur l'entrée sec_ txrx 304 active le modulateur ASK 59. Les données à émettre, c'est-à-dire le signal sec datatx 305, peuvent être inversées et ensuite appliquées à la porte d'entrée ET 276. Le signal de sortie 277 de la porte ET peut être soit le signal

d'horloge sur la ligne 54a, soit un "zéro" logique.

Dans cette configuration, une porteuse RF peut être

émise lorsque le signal 305 est un "zéro" logique.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (44)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour fournir un premier signal d'énergie à un dispositif implantable (20), et pour échanger un premier signal d'information et un se-

cond signal d'information avec le dispositif implan-

table, de façon transcutanée, caractérisé en ce

qu'il comprend: (a) une unité externe (1) compre-

nant des premiers moyens de génération d'énergie (3, 4) pour générer le premier signal d'énergie, des premiers moyens de génération de signal (5, 9, 16)

pour générer le premier signal d'information, des premiers moyens de réception (5, 9, 16) pour rece- voir le second signal d'information, et des premiers15 moyens de couplage (10) connectés aux premiers moyens de génération d'énergie et aux moyens de gé-

nération de signal, ainsi qu'aux premiers moyens de réception, ces premiers moyens de couplage (10) étant destinés à coupler indépendamment le premier signal d'énergie et le premier signal d'information; et (b) une unité interne (2) comprenant des seconds

moyens de génération d'énergie (12) destinés à rece-

voir le premier signal d'énergie, des seconds moyens de génération de signal (17, 18, 20) pour générer le second signal d'information, des seconds moyens de

réception (17, 18, 20) pour recevoir le premier si-

gnal d'information, et des seconds moyens de cou-

plage (11) connectés aux seconds moyens de généra-

tion d'énergie, aux seconds moyens de génération de

signal et aux seconds moyens de réception, pour cou-

pler indépendamment le premier signal d'énergie et

le second signal d'information.

2. Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que les premiers moyens de généra-

tion d'énergie (3, 4) génèrent le signal d'énergie à

une fréquence de transmission d'énergie, les pre-

miers moyens de génération de signal (5, 9, 16) gé-

nèrent le premier signal d'information à une fré- quence supérieure à la fréquence de transmission d'énergie, les seconds moyens de génération de si-5 gnal (17, 18, 20) génèrent le second signal d'infor- mation à une fréquence supérieure à la fréquence de

transmission d'énergie, et la fréquence des premiers moyens de génération de signal est différente de la fréquence des seconds moyens de génération de si-10 gnal.

3. Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que les premiers moyens de généra-

tion d'énergie (3, 4) émettent le signal d'énergie à une première fréquence de transmission d'énergie, et

les premiers et seconds moyens de génération de si-

gnal (5, 9, 16; 17, 18, 20) génèrent les premier et

second signaux d'information à une fréquence supé-

rieure à la première fréquence de transmission

d'énergie, la fréquence des premiers moyens de géné-

ration de signal étant approximativement égale à la

fréquence des seconds moyens de génération de si-

gnal.

4. Dispositif selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que l'unité externe (1) comprend: (a) un convertisseur d'énergie (4) pour convertir un signal d'entrée d'énergie à une première fréquence présélectionnée, pour donner le premier signal d'énergie à la fréquence de transmission d'énergie;

(b) un coupleur externe (10) connecté au convertis-

seur d'énergie (4) et connecté à un canal de trans- mission commun pour émettre le premier signal d'énergie et pour échanger les premier et second si- gnaux d'information; (c) un élément de conditionne- ment de signal externe (16) interposé entre le cou-35 pleur externe (10) et le convertisseur d'énergie (4)

pour émettre/recevoir de façon symétrique les pre-

mier et second signaux d'information; et (d) une

unité de commande de données externe (5) connectée à l'élément de conditionnement de signal externe (16) pour commander de façon symétrique les premier et5 second signaux d'information.

5. Dispositif selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que l'unité interne (2) comprend: (a) un coupleur interne (11) connecté à un canal de transmission commun pour recevoir le premier signal

d'énergie et pour échanger les premier et second si-

gnaux d'information; (b) un régulateur de tension (12) connecté entre le coupleur interne (11) et le

dispositif implantable (20), ce régulateur de ten-

sion (12) étant destiné à convertir le premier si-

gnal d'énergie en un second signal d'énergie ayant un courant présélectionné, et à fournir le second signal d'énergie au dispositif implantable (20); (c) un élément de conditionnement de signal interne (17) interposé entre le coupleur interne (11), et le ré-20 gulateur de tension (12), pour émettre/recevoir de

façon symétrique les premier et second signaux d'in-

formation; et (d) une unité de commande de données

interne (18) connectée entre l'élément de condition-

nement de signal interne (17) et le dispositif im-

plantable (20), cette unité de commande de données

interne (18) étant destinée à commander de façon sy-

métrique les premier et second signaux d'informa-

tion.

6. Dispositif selon la revendication 3, ca-

ractérisé en ce que l'unité externe (1) comprend (a)

un convertisseur d'énergie (4) pour convertir un si-

gnal d'entrée d'énergie à une première fréquence présélectionnée, pour donner le premier signal d'énergie à la fréquence de transmission d'énergie;

(b) un coupleur externe (10) connecté au convertis-

seur d'énergie (4) et connecté à un canal de trans-

mission commun pour émettre le premier signal d'énergie et pour échanger les premier et second signaux d'information; (c) un élément de conditionnement de signal externe (16) interposé entre le5 coupleur externe (10) et le convertisseur d'énergie (4) pour émettre/recevoir de façon symétrique les premier et second signaux d'information; et (d) une unité de commande de données externe (5) connectée à l'élément de conditionnement de signal externe (16) pour commander de façon symétrique les premier et

second signaux d'information.

7. Dispositif selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que l'unité interne (2) comprend: (a) un coupleur interne (11) connecté à un canal de

transmission commun pour recevoir le premier signal d'énergie et pour échanger les premier et second si-

gnaux d'information; (b) un régulateur de tension (12) connecté entre le coupleur interne (11) et le dispositif implantable (20), ce régulateur de ten-

sion (12) étant destiné à convertir le premier si- gnal d'énergie en un second signal d'énergie ayant

un courant présélectionné, et à fournir le second signal d'énergie au dispositif implantable (20); (c) un élément de conditionnement de signal interne (17)25 interposé entre le coupleur interne (11) et le régu-

lateur de tension (12), pour émettre/recevoir de fa-

çon symétrique les premier et second signaux d'in-

formation; et (d) une unité de commande de données

interne (18) connectée entre l'élément de condition-

nement de signal interne (17) et le dispositif im-

plantable (20), cette unité de commande de données

interne (18) étant destinée à commander de façon sy-

métrique les premier et second signaux d'informa-

tion.

8. Dispositif selon la revendication 4, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données externe (9) comprend en outre des premiers moyens de

suppression (35) pour supprimer un bruit détermi- niste dans l'un au moins des premier et second si- gnaux d'information.5

9. Dispositif selon la revendication 5, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de

suppression (55) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.

10. Dispositif selon la revendication 5, ca-

ractérisé en ce que le régulateur de tension (12) comprend en outre des moyens de dérivation (49, 50)

pour confiner le signal d'énergie au coupleur in-

terne (11) lorsque le courant présélectionné est ap- proximativement de zéro ampère, ces moyens de déri-

vation (49, 50) étant synchronisés de façon à fonc- tionner en coïncidence avec des passages par zéro du courant présélectionné, pour minimiser ainsi des20 pertes de commutation et des perturbations électro- magnétiques.

11. Dispositif selon la revendication 8, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de

suppression (55) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.

12. Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en ce que l'unité externe (1) comprend: (a) un convertisseur d'énergie (4) pour convertir un signal d'entrée d'énergie à une première fréquence présélectionnée, pour donner le signal d'énergie à

la fréquence de transmission d'énergie; (b) un cou-

pleur externe (10) connecté au convertisseur d'éner-

gie (4) et couplé au canal de transmission commun pour émettre le signal d'énergie et pour échanger les premier et second signaux d'information; (c) un élément de conditionnement de signal externe (16)

interposé entre le coupleur externe (10) et le con-

vertisseur d'énergie (4), pour émettre/recevoir de façon symétrique les premier et second signaux d'in- formation; et (d) une unité de commande de données externe (5) connectée à l'élément de conditionnement

de signal externe (16) pour commander de façon symé-

trique les premier et second signaux d'information.

13. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que le coupleur externe (10) com-

prend un circuit accordé primaire (31) et le cou-

pleur interne (11) comprend un circuit accordé se-

condaire (46).

14. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que l'élément de conditionnement de

signal externe (16) comprend un premier filtre à sé-

lectivité de fréquence (316), et l'élément de condi-

tionnement de signal interne (17) comprend un second filtre à sélectivité de fréquence (48), chacun de ces filtres à sélectivité de fréquence ayant une fréquence de coupure supérieure, une fréquence de

coupure inférieure et une fréquence centrale.

15. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que la commande symétrique comprend une modulation par saut d'amplitude d'un signal de données sur un signal porteur radiofréquence ayant

une fréquence porteuse présélectionnée.

16. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que la première fréquence présélec-

tionnée est approximativement 0 hertz et le signal d'entrée d'énergie est un signal d'entrée d'énergie continue.

17. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que la première fréquence présélec-

tionnée est approximativement de 60 hertz et le si-

gnal d'entrée d'énergie est un signal d'entrée

d'énergie alternative.

18. Dispositif selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de transmission d'énergie est d'environ 160 kilohertz.

19. Dispositif selon la revendication 13, ca-

ractérisé en ce que les circuits accordées primaire

et secondaire (31, 46) ont une fréquence de réso-

nance.

20. Dispositif selon la revendication 14, ca-

ractérisé en ce que les fréquences de coupure infé-

rieure et supérieure respectives des premier et se-

cond filtres à sélectivité de fréquence (316, 48)

sont d'environ 7,9 mégahertz et d'environ 8,1 méga-

hertz, et la fréquence centrale des premier et se-

cond filtres à sélectivité de fréquence est d'envi-

ron 8 mégahertz.

21. Dispositif selon la revendication 15, ca-

ractérisé en ce que la fréquence porteuse présélec-

tionnée est d'environ 8 mégahertz.

22. Dispositif selon la revendication 19, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de résonance est

d'environ 160 kilohertz.

23. Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de

suppression (55) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.

24. Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en que le régulateur de tension (12) com-

prend en outre des moyens de dérivation (49, 50)

pour confiner le signal d'énergie au coupleur in-

terne (11) lorsque le courant présélectionné est ap-

proximativement de zéro ampère, ces moyens de déri-

vation (49, 50) étant synchronisés de façon à fonc-

tionner en coïncidence avec des passages par zéro du courant présélectionné, pour minimiser ainsi des

pertes de commutation et des perturbations électro-

magnétiques.

25. Dispositif selon la revendication 12, ca- ractérisé en ce que l'unité de commande de données externe (5) comprend en outre des premiers moyens de

suppression (35) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.

26. Dispositif selon la revendication 25, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de

suppression (55) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si- gnaux d'information.

27. Dispositif pour fournir un signal d'éner-

gie à un dispositif implantable (20) et pour échan-

ger des premier et second signaux d'information avec le dispositif implantable, de manière transcutanée,

caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une unité ex-

terne (1) comportant: (i) un convertisseur d'éner-

gie (4) pour convertir un signal d'entrée d'énergie

à une première fréquence présélectionnée en un si-

gnal d'énergie à une fréquence de transmission d'énergie; (ii) un coupleur externe (10) connecté au convertisseur d'énergie (4) et connecté à un canal de transmission commun, pour émettre le signal

d'énergie et pour échanger les premier et second si-

gnaux d'information, l'émission étant indépendante de l'échange; (iii) un élément de conditionnement de

signal externe (16) interposé entre le coupleur ex-

terne (10) et le convertisseur d'énergie (4) pour émettre/recevoir de façon symétrique les premier et seconds signaux d'information; et (iv) une unité de

commande de données externe (5) connectée à l'élé-

ment de conditionnement de signal externe (16) pour commander de façon symétrique les premier et second signaux d'information; et (b) une unité interne (2) compor-5 tant: (i) un coupleur interne (11) couplé au canal de transmission commun pour recevoir le signal

d'énergie et pour échanger les premier et second si-

gnaux d'information, la réception étant indépendante de l'échange; (ii) un régulateur de tension (12)

connecté entre le coupleur interne (11) et le dispo-

sitif implantable (20), ce régulateur de tension (12) étant destiné à convertir le signal d'énergie pour donner un second signal d'énergie, et à fournir le second signal d'énergie au dispositif implantable (20); (iii) un élément de conditionnement de signal interne (17) interposé entre le coupleur interne

(11) et le régulateur de tension (12) pour émet-

tre/recevoir de façon symétrique les premier et se-

cond signaux d'information; et (iv) une unité de commande de données interne (18) connectée entre l'élément de conditionnement de signal interne (17) et le dispositif implantable (20), cette unité de

commande étant destinée à commander de façon symé-

trique les premier et second signaux d'information.

28. Dispositif selon la revendication 27, ca-

ractérisé en ce que le coupleur externe (10) com-

prend un circuit accordé primaire (31) et le cou-

pleur interne (11) comprend un circuit accordé se-

condaire (46).

29. Dispositif selon la revendication 27, ca-

ractérisé en ce que l'élément de conditionnement de

signal externe (16) comprend un premier filtre à sé-

lectivité de fréquence (316), et l'élément de condi-

tionnement de signal interne (17) comprend un second filtre à sélectivité de fréquence (48), chacun de ces filtres à sélectivité de fréquence ayant une fréquence de coupure supérieure, une fréquence de

coupure inférieure et une fréquence centrale.

30. Dispositif selon la revendication 27, ca-

ractérisé en ce que la commande symétrique comprend une modulation par saut d'amplitude d'un signal de données sur un signal porteur radiofréquence ayant

une fréquence porteuse présélectionnée.

31. Dispositif selon la revendication 27, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de transmission

d'énergie est d'environ 160 kilohertz.

32. Dispositif selon la revendication 27, ca-

ractérisé en ce que les circuits accordés primaire

et secondaire (31, 46) ont une fréquence de réso-

nance.

33. Dispositif selon la revendication 29, ca-

ractérisé en ce que les fréquences de coupure infé-

rieure et supérieure respectives des premier et se-

cond filtres à sélectivité de fréquence (316, 48)

sont d'environ 7, 9 mégahertz et d'environ 8,1 méga-

hertz, et la fréquence centrale des premier et se-

cond filtres à sélectivité de fréquence est d'envi-

ron 8 mégahertz.

34. Dispositif selon la revendication 30, ca-

ractérisé en ce que la fréquence porteuse présélec-

tionnée est d'environ 8 mégahertz.

35. Dispositif selon la revendication 32, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de résonance est

d'environ 160 kilohertz.

36. Dispositif pour fournir un signal d'éner-

gie à un dispositif implantable (20) et pour échan-

ger des premier et second signaux d'information en-

tre une unité de commande externe (9) et le disposi-

tif implantable (20), de façon transcutanée, carac-

térisé en ce qu'il comprend: (a) une unité externe (1) comportant: (i) un convertisseur d'énergie (4) pour recevoir un signal d'entrée d'énergie et pour

convertir ce signal d'entrée d'énergie à une pre-

mière fréquence présélectionnée, pour donner le si-

gnal d'énergie à une fréquence de transmission d'énergie; (ii) un coupleur externe (10) connecté au convertisseur d'énergie (4) et couplé à un canal de transmission commun, ce coupleur externe (10) étant destiné à émettre le signal d'énergie et à échanger

les premier et second signaux d'information, l'émis-

sion étant indépendante de l'échange; (iii) un élé-

ment de conditionnement de signal externe (16) in-

terposé entre le coupleur externe (10) et le conver-

tisseur d'énergie (4) pour émettre/recevoir de façon

symétrique les premier et second signaux d'informa-

tion, par le canal de transmission commun; et (iv)

une unité de commande de données externe (5) connec-

tée à l'élément de conditionnement de signal externe (16) pour commander de façon symétrique les premier

et second signaux d'information, cette unité de com-

* mande de données externe (5) ayant une liaison ex-

terne (21) permettant l'échange des premier et se-

cond signaux d'information avec l'unité de commande

externe (9) par l'intermédiaire de la liaison ex-

terne, la commande symétrique comprenant la modula-

tion et la démodulation des premier et second si-

gnaux d'information, conformément à une technique de modulation présélectionnée; (b) une unité interne

(2) comportant: (i) un coupleur interne (11) couplé au canal de transmission commun pour recevoir le si-

gnal d'énergie, ce coupleur interne (11) étant des-30 tiné à recevoir le signal d'énergie et à échanger

les premier et second signaux d'information, la ré-

ception étant indépendante de l'échange; (ii) un ré-

gulateur de tension (12) connecté entre le coupleur interne (11) et le dispositif implantable (20), ce régulateur de tension (12) étant destiné à convertir le signal d'énergie pour donner un second signal

d'énergie, ce second signal d'énergie ayant un cou-

rant présélectionné avec une tension présélectionnée à une fréquence présélectionnée, le régulateur de tension (12) fournissant le second signal d'énergie au dispositif implantable (20); (iii) un élément de

conditionnement de signal interne (17) interposé en-

tre le coupleur interne (11) et le régulateur de

tension (12) pour émettre/recevoir de façon symétri-

que les premier et second signaux d'information par le canal de transmission commun; et (iv) une unité de commande de données interne (18) connectée entre l'élément de conditionnement de signal interne (17) et le dispositif implantable (20) pour commander de façon symétrique les premier et second signaux d'in-15 formation, cette commande symétrique comprenant la modulation et la démodulation des premier et second signaux d'information conformément à la technique de modulation présélectionnée, le dispositif implanta- ble (20) étant ainsi en communication avec l'unité20 de commande externe (9); et (c) le coupleur externe (10) comprenant un circuit accordé primaire (31), le coupleur interne (11) comprenant un circuit accordé secondaire (46), les circuits accordés primaire et

secondaire ayant une fréquence de résonance, l'élé-

ment de conditionnement de signal externe (16) com- prenant un premier filtre à sélectivité de fréquence (316), l'élément de conditionnement de signal in- terne (17) comprenant un second filtre à sélectivité de fréquence (48), chacun des premier et second fil-30 tres à sélectivité de fréquence ayant des fréquences de coupure et une fréquence centrale, la technique

de modulation présélectionnée comprenant la modula-

tion par saut d'amplitude d'un signal de données sur un signal porteur radiofréquence d'une fréquence

porteuse présélectionnée, et ladite fréquence cen-

traie étant approximativement égale à la fréquence

porteuse présélectionnée.

37. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de transmission d'énergie est d'environ 160 kilohertz.

38. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que lers fréquences de coupure des premier et second filtres à sélectivité de fréquence

(316, 48) sont d'environ 7,9 mégahertz et 8,1 méga-

hertz, et la fréquence centrale est d'environ 8 mé-

gahertz.

39. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que la fréquence porteuse présélec-

tionnée est d'environ 8 mégahertz.

40. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que la fréquence de résonance est

d'environ 160 kilohertz.

41. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données externe (5) comprend en outre des premiers moyens de

suppression (35) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.

42. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de suppression pour supprimer un bruit déterministe dans l'un au moins des premier et second signaux d'information.

43. Dispositif selon la revendication 36, ca-

ractérisé en ce que le régulateur de tension (12) comprend en outre des moyens de dérivation (49, 50)

pour confiner le signal d'énergie au coupleur in-

terne (11) lorsque le courant présélectionné est ap-

proximativement de zéro ampère, ces moyens de déri-

vation (49, 50) étant synchronisés de façon à fonc-

tionner en coïncidence avec des passages par zéro du courant présélectionné, pour minimiser ainsi les

pertes de commutation et les perturbations électro-

magnétiques.

44. Dispositif selon la revendication 41, ca-

ractérisé en ce que l'unité de commande de données interne (18) comprend en outre des seconds moyens de

suppression (55) pour supprimer un bruit détermi-

niste dans l'un au moins des premier et second si-

gnaux d'information.