[發明專利]植入式雙模刺激芯片、系統及模式轉換方法

有效

• 申請號: 201110007509.5
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102580243A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 吳有林
• 申請（專利權）人: 蘇州景昱醫療器械有限公司
• 主分類號: A61N1/372
• 分類號: A61N1/372
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙模電刺激芯片，其特征在于：包括：

數字控制模塊，所述數字控制模塊用于輸出數字控制信號控制刺激脈沖的輸出；

模擬脈沖發生模塊，所述模擬脈沖發生模塊與所述數字控制模塊相連接，所述模擬脈沖發生模塊包括恒壓刺激發生電路和恒流刺激發生電路，用于產生恒壓刺激脈沖或恒流刺激脈沖；

輸出控制模塊，所述輸出控制模塊與所述數字控制模塊、模擬脈沖發生模塊均相連接，用于將恒壓刺激脈沖或恒流刺激脈沖通過電極輸出體外；

刺激輸出測量模塊，所述刺激輸出測量模塊與所述數字控制模塊、輸出控制模塊均相連接，所述刺激輸出測量模塊由數字控制模塊控制，用于測量所述輸出控制模塊輸出的刺激電壓或刺激電流并反饋給所述數字控制模塊；

所述雙模電刺激芯片具有恒壓刺激模式和恒流刺激模式兩種刺激模式，當處于恒壓刺激模式時，所述模擬脈沖發生模塊的恒壓刺激發生電路產生恒壓刺激脈沖輸出；當處于恒流刺激模式時，所述模擬脈沖發生模塊的恒流刺激發生電路產生恒流刺激脈沖輸出。

2.根據權利要求1所述的雙模電刺激芯片，其特征在于：所述恒壓刺激發生電路包括基準電流發生模塊、對所述基準電流發生模塊進行運算得到的基準電壓發生模塊、用于所述基準電壓發生模塊的輸出電壓進行反饋放大的電壓反饋放大模塊、恒壓刺激運算放大輸出模塊。

3.根據權利要求2所述的雙模電刺激芯片，其特征在于：所述恒流刺激發生電路包括所述基準電流發生模塊及對所述基準電流發生模塊的輸出電流進行反饋放大的電流反饋放大模塊。

4.根據權利要求2所述的雙模電刺激芯片，其特征在于：所述基準電流發生模塊包括可編程電流數模轉換電路(Current?DAC)，用于產生基準電流(Idac)；

所述基準電壓發生模塊包括第一電阻(Rdac)，所述第一電阻(Rdac)的輸入端與所述可編程電流數模轉換電路(Current?DAC)的輸出端相連接，其兩端用于產生基準電壓(Vdac)；

所述電壓反饋放大模塊包括串聯連接在刺激脈沖輸出端和刺激地輸出端之間的第一反饋分壓電阻(Rfb)和第二反饋分壓電阻(Rfn)，所述第二反饋分壓電阻(Rfn)兩端產生的反饋電壓(Vs_fb)用于調節刺激電壓脈沖輸出為設定值；

所述恒壓刺激運算放大輸出模塊包括運算放大器(A1)，所述運算放大器(A1)的同相輸入端與所述第一電阻(Rdac)的輸入端相連接用于將基準電壓(Vdac)輸入運算放大器，所述運算放大器的反相輸入端與所述第一反饋分壓電阻(Rfb)和第二反饋分壓電阻(Rfn)之間的連接端相連接用于將反饋電壓(Vs_fb)輸入運算放大器(A1)，所述運算放大器(A1)用于對所述基準電壓(Vdac)進行放大運算產生恒壓刺激電壓輸出。

5.根據權利要求4所述的雙模電刺激芯片，其特征在于：所述恒壓刺激發生電路還包括：

第一恒壓開關(VS1)，所述第一恒壓開關(VS1)串接在可編程電流數模轉換電路(Current?DAC)與第一電阻(Rdac)之間；

第二恒壓開關(VS2)，所述第二恒壓開關(VS2)的輸入端與所述運算放大器(A1)的輸出端相連接；

第四場效應晶體管(Md)，所述第四場效應晶體管(Md)的柵極與所述第二恒壓開關(VS2)的輸出端相連接，所述第四場效應晶體管(Md)的漏極用于產生恒定刺激電壓輸出；

所述第一恒壓開關(VS1)與第二恒壓開關(VS2)同時開閉用于啟用或禁用恒壓刺激模式。

6.根據權利要求3所述的雙模電刺激芯片，其特征在于：所述恒流刺激發生電路包括：

所述基準電流發生模塊包括可編程電流數模轉換電路(Current?DAC)，用于產生基準電流(Idac)；

所述電流反饋放大模塊為包括第一場效應晶體管(Ma)、第二場效應晶體管(Mb)和第三場效應晶體管(Mcd)的鏡像電流放大電路。