基于互补型电流源和时分复用输出的四通道功能电刺激装置的制造方法_2

文档序号:9313199阅读:来源:国知局
复用器32及分别连接于多路复用器32输出端的第一输出 通道、第二输出通道、第三输出通道、第四输出通道,
[0026] 所述主控处理器电路1对外部输入的触发通道信号处理并产生通道选择信号,用 于控制多路复用器32的选通,所述主控处理器电路1还根据外部输入的触发通道信号和外 部输入的幅度控制信号产生原始通道刺激小信号,
[0027] 所述四通道功能电刺激装置还包括刺激电路驱动级2和H型桥31,
[0028] 所述刺激电路驱动级2包括压控电流源21和互补型电流源22,所述互补型电流 源22包括镜像电流源221和镜像电流漏222,镜像电流源221的参考电流端与压控电流源 21的电流输入端连接,镜像电流漏222的参考电流端与压控电流源21的电流输出端连接, 主控处理器电路1产生的原始通道刺激小信号作为压控电流源21的电压输入控制信号经 过压控电流源21产生用于控制镜像电流源221和镜像电流漏222的参考电流,所述镜像电 流源221根据参考电流产生源电流并于源电流端输出,镜像电流漏222根据参考电流产生 灌电流并于灌电流端输入,所述镜像电流源221和镜像电流漏222的晶体管分别使用集电 极-发射极耐压范围为正负350V的PNP型三极管2N6520和NPN型2N6517,但不限于此类 型号三极管,
[0029] 所述H型桥31的一个桥臂中点与所述的互补型电流源22中镜像电流源221的源 电流端连接,H型桥31的另一个桥臂中点与所述的互补型电流源22中镜像电流漏222的 灌电流端连接,H型桥31桥臂的一端与所述的多路复用器32中各输出通道的一端相连接, H型桥31桥臂的另一端与所述的多路复用器32中各输出通道的另一端相连接,镜像电流 源221为H型桥31提供互补型电流中的源电流,镜像电流漏222为H型桥31提供互补型 电流中的灌电流,主控处理器电路1通过控制H型桥31的两个桥臂开关的选通产生双相电 流脉冲,H型桥31经过主控处理器电路1控制多路复用器32,在选通相应通道完成功能电 刺激脉冲的产生。
[0030] 在本实施例中,所述的压控电流源21包括第一运算放大器211、第一耦合三极管 212、串联电阻213、第二运算放大器214、第二耦合三极管215和去运放漂移电路216,第一 运算放大器211的正相输入端与主控处理器电路1用于接收原始通道刺激小信号,第一运 算放大器211的反相输入端同时与第一耦合三极管212的集电极和串联电阻213的一端连 接,第一运算放大器211的输出端与第一耦合三极管212的基极连接,第一耦合三极管212 的集电极与镜像电流源221的参考电流端连接并作为压控电流源21的输入电流端,第二运 算放大器214的正相输入端与去运放漂移电路216相连接,第二运算放大器214的反相输 入端同时与第二耦合三极管215的集电极和串联电阻213的另一端连接,第二运算放大器 214的输出端与第二耦合三极管215的基极连接,第二耦合三极管215的集电极与镜像电流 漏222的参考电流端连接并作为压控电流源21的输出电流端,主控处理器电路1产生的原 始通道刺激小信号经过第一运算放大器211和第一耦合三极管212,为串联电阻213与第一 耦合三极管212集电极相连接一端提供稳定跟随电压信号,去运放漂移电路216为第二运 算放大器214提供去除漂移的地电压信号,第二运算放大器214和第二耦合三极管215为 串联电阻213与第二耦合三极管215集电极相连接一端提供稳定的零值电压信号,串联电 阻213及其上的电压用于确定压控电流源21的输入和输出电流。
[0031] 所述镜像电流源221和镜像电流漏222的晶体管分别使用集电极-发射极耐压范 围为正负350V的PNP型三极管2N6520和NPN型2N6517,但不限于此类型号三极管。
[0032] 以下参照附图对本发明作进一步详细描述。
[0033] 参照图1,本发明包括:主控处理器电路1、刺激电路驱动级2、H型桥31、多路复用 器32及分别连接于多路复用器32输出端的第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道、 第四输出通道。主控处理器电路1内部数字模拟转换器11与刺激电路驱动级2连接,主控 处理器电路1根据外部输入的触发通道信号和外部输入的幅度控制信号,由其内部的数字 模拟转换器11产生原始通道刺激小信号,刺激电路驱动级2利用接收到的刺激小信号经过 处理输出高压单相刺激电流脉冲,并将该高压单相刺激电流脉冲与H型桥31连接,主控处 理器电路1产生H型桥电路控制信号,用于控制H型桥31产生高压双相刺激电流脉冲,H型 桥31输出的双相刺激电流脉冲与多路复用器32的输入端连接,主控处理器电路1对外部 输入的触发通道信号处理并产生通道选择信号,用于控制多路复用器32的选通,H型桥31 产生的高压双相刺激电流脉冲与经过多路复用器32选通后的输出通道直接连接,高压双 相刺激电流经过该输出通道的一个电极流入皮肤,并经输出通道的另一个电极流回刺激装 置,完成整个刺激功能。此实施例采用锂电池为整个装置提供供电电源,电池电压为12V但 不限于12V,电量为3000mAh但不限于3000mAh。主控处理器电路1实施例中选择处理器型 号为STM32F103ZET6,但不限于此型号处理器。在H型桥31和多路复用器32的实施例中, 由主控处理器电路1控制单个高压模拟开关芯片MAX14803实现,但不限于高压模拟开关芯 片MAX14803实现。
[0034] 参照图2,刺激电路驱动级2包括压控电流源21和互补型电流源22,互补型电流 源22包括镜像电流源221和镜像电流漏222,镜像电流源221的参考电流端与压控电流源 21的电流输入端连接,镜像电流漏222的参考电流端与压控电流源21的电流输出端连接, 主控处理器电路1产生的原始通道刺激小信号作为压控电流源21的电压输入控制信号,经 过压控电流源21可产生用于控制镜像电流源221和镜像电流漏222的参考电流,镜像电流 源221根据该参考电流产生源电流并于源电流端输出,镜像电流漏222根据该参考电流产 生灌电流并于灌电流端输入。
[0035] 参照图3,在本实施例中,压控电流源21包括第一运算放大器211、第一耦合三极 管212、串联电阻213、第二运算放大器214、第二耦合三极管215和去运放漂移电路216, 第一运算放大器211的正相输入端与主控处理器电路1用于接收原始通道刺激小信号,第 一运算放大器211的反相输入端同时与第一親合三极管212的集电极和串联电阻213的一 端连接,第一运算放大器211的输出端与第一耦合三极管212的基极连接,第一耦合三极管 212的集电极与镜像电流源221的参考电流端连接并作为压控电流源21的输入电流端,第 二运算放大器214的正相输入端与去运放漂移电路216相连接,第二运算放大器214的反 相输入端同时与第二耦合三极管215的集电极和串联电阻213的另一端连接,第二运算放 大器214的输出端与第二耦合三极管215的基极连接,第二耦合三极管215的集电极与镜 像电流漏222的参考电流端连接并作为压控电流
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