脉冲信号发生装置的制作方法

1.本技术涉及脉冲信号技术领域，特别是涉及一种脉冲信号发生装置。


背景技术：

2.低频脉冲治疗仪可以通过物理的方式治疗焦虑、抑郁以及失眠等心理或生理问题，将耳夹电极夹在耳垂上，通过输入双向脉冲信号刺激大脑，改善异常脑电波，调节大脑神经和应激激素的分泌从而达到相应的治疗目的；或者将电极贴在相应穴位上输出双向脉冲信号刺激，可以缓解疼痛或治疗恢复的目的。
3.这种电疗的方式需要严格控制输出电信号的大小，目前市场上的低频脉冲治疗仪多是通过单一模拟电路的控制实现恒流输出，然而电路中的器件并非理想模型，存在误差，导致整体控制精度不高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对电路中的器件并非理想模型，存在误差，导致市场上的脉冲信号发生电路控制精度不高的技术问题，提供一种脉冲信号发生装置。
5.一种脉冲信号发生装置，包括：
6.控制模块，用于生成数字控制信号；
7.数模转换模块，与所述控制模块相连，用于将所述数字控制信号转换为模拟控制信号；
8.脉冲产生模块，与所述数模转换模块相连，用于接收所述模拟控制信号并生成对应的脉冲信号，以使脉冲信号通过脉冲产生模块以及负载形成回路；
9.第一反馈模块，一端连接在所述数模转换模块以及脉冲产生模块之间，另一端与所述控制模块相连，用于采样所述模拟控制信号并生成第一反馈信号，将所述第一反馈信号传输至所述控制模块；
10.所述控制模块，还用于基于所述第一反馈信号输出数字控制信号。
11.在其中一个实施例中，所述第一反馈模块包括第一模数转换单元，所述第一模数转换单元用于将所述模拟控制信号转换为数字控制信号，并将所述数字控制信号作为第一反馈信号反馈给所述控制模块。
12.在其中一个实施例中，
13.所述脉冲信号发生装置还包括：
14.第二反馈模块，一端与所述脉冲产生模块相连，另一端与所述控制模块相连，用于采样由所述脉冲产生模块输出或经负载后输入至所述脉冲产生模块的所述脉冲信号并生成第二反馈信号，将所述第二反馈信号传输至所述控制模块；
15.所述控制模块，还用于基于所述第一反馈信号以及第二反馈信号输出数字控制信号。
16.在其中一个实施例中，
17.所述第二反馈模块包括依次相连的采样单元以及第二模数转换单元，所述采样单元的输入端与所述脉冲产生模块相连，所述第二模数转换单元的输出端与所述控制模块相连；
18.所述采样单元采样所述脉冲产生模块生成的脉冲信号的实时电压信号，并将所述实时电压信号传送给所述第二数模转换单元，所述第二数模转换单元将所述实时电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号作为第二反馈信号反馈给所述控制模块。
19.在其中一个实施例中，
20.所述控制模块包括依次相连的计算单元以及控制单元，其中：
21.计算单元，用于接收所述第一反馈信号和/或第二反馈信号，将所述第一反馈信号与预设第一电压值进行比较生成第一调节信号和/或将所述第二调节信号与预设第二电压值进行比较生成第二调节信号；
22.控制单元，用于接收所述第一调节信号和/或第二调节信号，并基于所述第一调节信号和/或第二调节信号输出数字控制信号。
23.在其中一个实施例中，
24.所述脉冲产生模块包括恒流源、输出模块以及第三反馈模块；
25.所述恒流源，与所述数模转换模块连接，用于基于所述模拟控制信号生成对应的脉冲信号；
26.所述输出模块，与所述恒流源相连，用于将所述脉冲信号输出到负载，接收流经负载后的脉冲信号并输出至所述恒流源；
27.所述第三反馈模块，与所述恒流源的输入端以及输出端相连，用于调节所述恒流源的输出，使所述恒流源稳定输出恒定电流的脉冲信号。
28.在其中一个实施例中，所述输出模块包括驱动电路、第一电极以及第二电极，脉冲信号在驱动电路的驱动下，经第一电极、负载以及第二电极形成正向回路或逆向回路。
29.在其中一个实施例中，所述驱动电路包括换向器，所述换向器用于切换所述脉冲信号经过负载形成的正向回路和逆向回路。
30.在其中一个实施例中，所述脉冲信号发生装置还包括指令输入模块，所述指令输入模块与所述控制模块相连，用于输入控制命令，所述控制命令包括脉冲信号的参数。
31.在其中一个实施例中，所述指令输入模块包括报警单元，所述报警单元用于判断所述脉冲信号的参数是否在安全范围内，若不在安全范围内，则进行报警。
32.上述脉冲信号发生装置，通过在电路中设置第一反馈模块，并基于第一反馈信号与预设电压值的误差实时调节输出的控制信号的大小，以克服电路中数模转换模块本身产生的误差，使输出的控制信号以及产生的脉冲信号逐渐逼近预设值，控制精度更高，效果更好。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明一实施例的脉冲信号发生装置的结构示意图；
35.图2为本发明另一实施例的脉冲信号发生装置的结构示意图；
36.图3为本发明另一实施例的脉冲信号发生装置的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.10、控制模块；11、控制单元；12、计算单元；20、数模转换模块；30、脉冲产生模块；31、恒流源；32、驱动电路；33、第一电极；34、第二电极；35、第三反馈模块；36、电源；40、第一反馈模块；41、第一模数转换单元；50、第二反馈模块；51、采样单元；52、第二模数转换单元；60、指令输入模块。
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
41.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
42.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
43.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
44.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种脉冲信号发生装置，包括：
45.控制模块10，用于生成数字控制信号；
46.数模转换模块20，与控制模块10相连，用于将数字控制信号转换为模拟控制信号；
47.脉冲产生模块30，与数模转换模块20相连，用于接收模拟控制信号并生成对应的脉冲信号，以使脉冲信号通过脉冲产生模块以及负载形成回路；
48.第一反馈模块40，一端连接在数模转换模块20以及脉冲产生模块30之间，另一端与控制模块10相连，用于采样模拟控制信号并生成第一反馈信号，将第一反馈信号传输至控制模块10；
49.控制模块10还用于基于第一反馈信号输出数字控制信号。
50.示例性地，此处的负载可以为生物体负载或非生物体负载，例如生物体负载可以包括人体或动物体，甚至植物体；非生物体负载可以是电子元器件或集成电路中的微电子器件。
51.可以理解的，控制模块10同时基于预设值以及第一反馈信号实时输出数字控制信号。
52.上述脉冲信号发生装置，通过在电路中设置第一反馈模块40，并基于第一反馈信号与预设电压值的误差实时调节输出的控制信号的大小，以克服电路中数模转换模块20本身产生的误差，使输出的控制信号以及产生的脉冲信号逐渐逼近预设值，控制精度更高，效果更好。
53.请参阅图2，图2为本发明另一实施例的脉冲信号发生装置的结构示意图。在另一个实施例中，脉冲信号发生装置还包括第二反馈模块50，一端与脉冲产生模块30相连，另一端与控制模块10相连，用于采样由脉冲产生模块输出或经负载后输入至脉冲产生模块的脉冲信号并生成第二反馈信号，将第二反馈信号传输至控制模块10；控制模块10还用于基于第一反馈信号以及第二反馈信号输出数字控制信号。
54.请参阅图3，图3为本发明另一实施例的脉冲信号发生装置的结构示意图。在另一个实施例中，控制模块10包括依次相连的计算单元12以及控制单元11，其中：计算单元12，用于接收第一反馈信号和/或第二反馈信号，将第一反馈信号与预设第一电压值进行比较生成第一调节信号和/或将第二调节信号与预设第二电压值进行比较生成第二调节信号；控制单元11，用于接收第一调节信号和/或第二调节信号，并基于第一调节信号和/或第二调节信号输出数字控制信号。
55.可以理解的，第一反馈信号以及第二反馈信号的电压值为标识信号特征的参数，若第一反馈信号以及第二反馈信号的电压值与预设电压值相同，则说明第一反馈信号以及第二反馈信号反映的电路器件的误差已被校准；若第一反馈信号以及第二反馈信号的电压值与预设电压值存在偏差，则说明仍存在误差，控制模块10继续进行校准。
56.在另一个实施例中，第一反馈模块40包括第一模数转换单元41，第一模数转换单元41用于将模拟控制信号转换为数字控制信号，并将数字控制信号作为第一反馈信号反馈给控制模块10。可以理解的，控制模块10输出的数字控制信号经过数模转换模块20后变成模拟控制信号，模拟控制信号经过第一模数转换单元41后又变回了数字控制信号，即若数模转换模块20不存在误差或误差已被校正，则第一反馈信号的电压值应当与预设数字控制信号的电压值相同，因此控制模块10只需将第一反馈信号与预设数字控制信号的电压值进行比较，即可判断数模转换模块20是否仍存在误差，并及时进行调整。具体的，若第一反馈信号的电压值大于预设数字控制信号的电压值，则控制模块10调节数字控制信号的输出以降低数模转换模块20的输出电压；若第一反馈信号的电压值小于预设数字控制信号的电压值，则控制模块10调节数字控制信号的输出以提高数模转换模块20的输出电压。
57.在另一个实施例中，第二反馈模块50包括依次相连的采样单元51以及第二模数转换单元52，采样单元51的输入端与脉冲产生模块30相连，第二模数转换单元52的输出端与控制模块10相连；采样单元51采样脉冲产生模块30生成的脉冲信号的实时电压信号，并将实时电压信号传送给第二数模转换单元，第二数模转换单元将实时电压信号转换为数字信号，并将数字信号作为第二反馈信号反馈给控制模块10。可以理解的，控制模块10输出的数字控制信号经过数模转换模块20后变成模拟控制信号，模拟控制信号控制脉冲产生模块30生成脉冲信号。可以理解的，采样单元51采样的可以直接为电压信号，也可以先采样脉冲信号的电流信号，采样单元51包括电阻，电流信号经过电阻后即生成实时电压信号，因此实时电压信号的电压值与电阻阻值有关；实时电压信号经第二模数转换模块转换后生成第二反馈信号，可以理解的，若脉冲产生模块30不存在误差或误差已被校正，则第二反馈信号的电
压值应当与理论计算结果，即预设参数中脉冲产生模块30产生的脉冲信号的电流值与采样单元51的电阻值的乘积相同，因此控制模块10只需将第一反馈信号与理论计算结果的电压值进行比较，即可判断脉冲产生模块30是否仍存在误差，并及时进行调整。具体的，若第二反馈信号的电压值大于理论计算结果的电压值，则控制模块10调节数字控制信号的输出以降低脉冲产生模块30输出的脉冲信号的电流值；若第二反馈信号的电压值小于理论计算结果的电压值，则控制模块10调节数字控制信号的输出以提高脉冲产生模块30输出的脉冲信号的电流值。
58.在另一个实施例中，脉冲产生模块还包括输出模块、恒流源31以及第三反馈模块35；恒流源31，与数模转换模块20连接，用于基于模拟控制信号生成对应的脉冲信号；输出模块与恒流源31相连，用于将脉冲信号输出到负载，接收流经负载后的脉冲信号并输出至恒流源31；第三反馈模块35与恒流源31的输入端以及输出端相连，用于调节恒流源31的输出，使恒流源31稳定输出恒定电流的脉冲信号。可以理解的，一般将脉冲信号输出给人体。
59.在另一个实施例中，输出模块包括驱动电路32、第一电极33以及第二电极34，脉冲信号在驱动电路32的驱动下，经第一电极33、负载以及第二电极34形成正向回路或逆向回路。恒流源31与数模转换模块20连接，用于基于模拟控制信号控制由驱动电路32输入至恒流源31中的脉冲信号，从而实现由驱动电路32、第一电极33、负载、第二电极34、驱动电路32至恒流源31整个回路的脉冲信号的调控。可以理解的，脉冲信号从第一电极33输入负载与从第二电极34输入负载，会构成不同的循环回路。示例性地，当负载为人体时，第一电极33以及第二电极34可以为耳夹电极。
60.在另一个实施例中，驱动电路32包括换向器，换向器用于切换脉冲信号经过负载形成的正向回路和逆向回路，以实现双向脉冲的刺激切换。
61.在另一个实施例中，第三反馈模块35包括反馈网络，反馈网络与恒流源31的输入端以及输出端相连，用于调节恒流源31的输出，维持恒流源31稳定输出恒定电流的脉冲信号。
62.在另一个实施例中，脉冲产生模块30还包括电源36，电源36与驱动电路32相连，用于提供不同档位电压的电信号，电信号通过驱动电路输入恒流源31中，恒流源31基于模拟控制信号控制电信号产生脉冲信号。具体的，电源36采用可充电电池，方便携带，并具有充放电保护功能。
63.在另一个实施例中，脉冲信号发生装置还包括指令输入模块60，指令输入模块60与控制模块10相连，用于输入控制命令，控制命令包括脉冲信号的参数。可以理解的，指令输入模块60用于接收用户指令，并输出包含脉冲信号的参数的指令至控制模块10。在本实施例中，指令输入模块60与控制模块10通过有线或无线的方式通信连接，无线通信方式包括但不限于wifi、蓝牙、4g、5g中的至少一种。具体的，所示指令输入模块60设有不同模式，比如设有助眠模式、放松模式或用户自定义模式中的至少一种。示例性地，在一个具体实施例中，助眠模式下，脉冲信号的输出电流为i1，i1的取值范围为50ua～600ua，持续时间为t1，t1的取值范围为10秒～60分钟；放松模式下，脉冲信号的输出频率为f1，f1取值在1.5hz左右，持续时间为t1，t1的取值范围为10秒～60分钟；自定义模式中，用户可对包括但不限于脉冲信号的输出电流、持续时间、频率、占空比、脉宽、脉冲波形等信息中的任意一个或多个进行设置。可以理解的，脉冲信号发生装置自带有多种固定模式，每种模式的脉冲信号的
参数均为定值或固定范围；当用户选择自定义模式时，用户可以设置脉冲信号的参数。
64.在另一个实施例中，指令输入模块60包括报警单元，报警单元用于判断脉冲信号的参数是否在安全范围内，若不在安全范围内，则进行报警。可以理解的，脉冲信号发生装置自带的数种模式的脉冲信号的参数均在安全范围内，报警单元主要用于在用户自定义脉冲信号参数时进行检测，并在脉冲信号的参数超出安全范围时进行报警。具体的，报警单元报警时发出提示信息，告知用户该组合下的超标参数，并可进一步推荐优选参数。
65.在另一个实施例中，指令输入模块60可设于上位机中，上位机可以为服务器、移动终端中的任一种，用于输入用户指令。
66.在另一个实施例中，控制模块10可以为单片机等控制芯片。
67.在另一个实施例中，数模转换模块20可以为da转换器。
68.在另一个实施例中，第一模数转换单元41以及第二模数转换单元52可以为ad转换器。
69.上述脉冲信号发生装置，通过在电路中设置第一反馈模块以及第二反馈模块，并基于两个反馈信号与预设电压值的误差实时调节输出的控制信号的大小，以克服电路中数模转换模块以及脉冲产生模块本身产生的误差，使输出的控制信号以及产生的脉冲信号逐渐逼近预设值，控制精度更高，效果更好。同时，第一反馈模块保证了数模转换模块输出电压信号的精度，即保证了用于控制脉冲产生模块输出的控制信号的精度，克服了由数模转换器的制造工艺、工作温度等引起的offset偏差，实现了非线性误差的自适应补偿，提高了数模转换器的精度，进而提高了最终输出信号的精度。另外，第二反馈模块还可用于检测耳夹电极是否正常佩戴，当采集到的第二反馈信号的电压值低于某一阈值时，说明回路中没有电流，处于断路状态，由此可判断耳夹电极未佩戴。
70.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
71.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。