[發明專利]程控多通道電生理刺激器

有效

• 申請號: 201410078147.2
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103893914A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 鄔小玫;王建飛;金練
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61N1/39
• 分類號: A61N1/39
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種可程控多通道電生理刺激器，其特征在于，由上位機控制界面、微控制器、脈沖幅度控制電路、橋式放電電路、復雜可編程邏輯器件和脈沖分發電路組成；其中：

所述上位機控制界面根據上位機與微控制器和復雜可編程邏輯器件串口通信協議的數據格式，設置脈沖的參數：波形、寬度、幅度、間隔、周期、個數，設置刺激電極的導通通道，然后把相應的控制指令按照通訊協議格式，通過串口發送給微控制器和復雜可編程邏輯器件，控制刺激脈沖開始/停止發放的整個過程，并實時顯示刺激器的工作狀態；

所述微控制器接收上位機的控制指令，設置脈沖的參數：幅度、寬度、間隔、個數、周期、波形；微控制器通過控制信號Ctrl1控制脈沖幅度控制電路，調節脈沖幅度；發放4個控制信號Ctrl2~Ctrl5到橋式放電電路，控制脈沖的寬度、間隔、個數、周期、波形；

所述脈沖幅度控制電路利用外供低壓直流電源將儲能電容充電至設定電壓值；

所述橋式放電電路采用兩對開關管構成H橋路，形成兩個電流方向相反的放電回路，兩個放電回路交替導通截止，使刺激器能夠發放雙相脈沖波，通過控制開關管的導通截止時間、次數控制脈沖參數：寬度、間隔、個數；

所述復雜可編程邏輯器件接收上位機的控制指令，控制相應通道導通或截止，從而決定脈沖發放的空間分布區域；

所述脈沖分發電路將橋式放電電路輸出的脈沖波通過導通的通道接入對應電極。

2.?根據權利要求1所述的可程控多通道電生理刺激器，其特征在于，所述脈沖幅度控制電路由直流電源DC、開關管Q1、變壓器T1、二極管D1、儲能電容C1和比較器A1連接組成；其中變壓器T1初級的一端即同名端接直流電源的正極，另一端接開關管Q1的漏極；開關管Q1的源極接直流電源的負極并接實地GND；開關管Q1柵極的控制信號Ctrl1由比較器A1的輸出端進行控制，比較器A1的反相輸入端接儲能電容C1的反饋電壓V_Ref，比較器A1的同相輸入端接微控制器的數-模轉換輸出電壓V_DAC；變壓器T1次級的同名端接儲能電容C1的負極并接虛地FGND，另一端接二極管D1的正極；二極管D1的負極接儲能電容C1的正極；輸出電壓V1接入橋式放電電路。

3.?根據權利要求1所述的可程控多通道電生理刺激器，其特征在于，所述橋式放電電路中，由開關管Q2和開關管Q5組成一對放電回路，由開關管Q3和開關管Q4組成另一對放電回路；開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4和開關管Q5依次對應來自微控制器的控制信號Ctrl2~Ctrl5，當控制信號Ctrl2、控制信號Ctrl5為高電平，控制信號Ctrl3、控制信號Ctrl4為低電平時，開關管Q2、開關管Q5導通，開關管Q3、開關管Q4截止，發放正相脈沖；當控制信號Ctrl2、控制信號Ctrl5為低電平，控制信號Ctrl3、控制信號Ctrl4為高電平時，開關管Q2、開關管Q5截止，開關管Q3、開關管Q4導通，發放負相脈沖；兩組放電回路交替導通截止，即可實現發放雙相波；發放的電脈沖V2接入脈沖分發電路。

4.?根據權利要求1所述的可程控多通道電生理刺激器，其特征在于，所述復雜可編程邏輯器件接收上位機的控制指令，輸出控制信號Ctrl6~Ctrl(N+5)，N為電子開關個數，控制脈沖分發電路中的N個電子開關的通斷，每個電子開關的一端接電脈沖V2，另一端分別接到對應的電極上；控制信號輸出為高電平時，電脈沖V2通過導通的電子開關管接到相應的電極。