本發(fā)明涉及電刺激信號(hào)發(fā)生領(lǐng)域，具體為一種輸出級(jí)電路及調(diào)幅理療電刺激信號(hào)發(fā)生電路。

背景技術(shù)：

目前的輸出級(jí)電路中，隔離部分和整流部分是相對(duì)獨(dú)立的，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

現(xiàn)有調(diào)幅理療發(fā)生電路一般采用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)，即首先通過(guò)震蕩電路得到周期信號(hào)，該周期信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路得到所需要的載波信號(hào)與調(diào)制信號(hào)；其次將兩信號(hào)接入模擬乘法器的輸入端，通過(guò)模擬乘法器運(yùn)算后得到載波信號(hào)振幅隨著調(diào)制信號(hào)特征變化而變化的調(diào)幅理療電刺激信號(hào)。該方法成本高，穩(wěn)定性差，控制精度低，輸出波形頻率單一，功能單一，硬件調(diào)試?yán)щy，生產(chǎn)難度大，且該信號(hào)容易產(chǎn)生機(jī)體適應(yīng)性，治療效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種輸出級(jí)電路及調(diào)幅理療電刺激信號(hào)發(fā)生電路，降低電路復(fù)雜度和成本，提高電路穩(wěn)定性和控制精度，方便調(diào)試。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種輸出級(jí)電路，包括：

對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行微處理，將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為微分信號(hào)的微分模塊；

將微分模塊輸出的微分信號(hào)進(jìn)行幅值放大的放大模塊；

將放大模塊輸出的負(fù)向信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檎蛐盘?hào)的半波整流模塊；

對(duì)半波整流模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行電氣隔離的隔離模塊；

使得隔離模塊輸出的隔離信號(hào)按照載波頻率進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的換向模塊。

作為一種具體的實(shí)現(xiàn)手段，本發(fā)明的微分模塊包括第一運(yùn)算放大器；所述第一運(yùn)算放大器負(fù)輸入端接微分單元；所述微分單元接所述第一運(yùn)算放大器輸出端；所述第一運(yùn)算放大器正輸入端通過(guò)匹配模塊接地；所述放大模塊包括第二運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大器負(fù)輸入端通過(guò)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)單元接所述第二運(yùn)算放大器輸出端；所述第二運(yùn)算放大器正輸入端接所述微分模塊輸出端。

本發(fā)明中，半波整流模塊包括第三運(yùn)算放大器；所述第三運(yùn)算放大器負(fù)輸入端與所述隔離模塊的第一控制端口連接；所述第三運(yùn)算放大器正輸入端接地；所述第三運(yùn)算放大器輸出端與所述隔離模塊的第二控制端口連接；所述隔離模塊第一輸出端通過(guò)功率放大模塊與所述換向模塊連接；所述隔離模塊第二輸出端接地；所述換向模塊包括兩個(gè)并聯(lián)的、結(jié)構(gòu)相同的橋臂；其中一個(gè)橋臂包括兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)，第一隔離開(kāi)關(guān)的第一輸出端與第一三極管的集電極連接；第一隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端與所述第一三極管的基極、第二隔離開(kāi)關(guān)的第一輸出端連接；所述第一三極管發(fā)射極與第二三極管集電極連接；所述第二三極管基極與所述第二隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端連接。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提高了一種調(diào)幅理療電刺激信號(hào)發(fā)生電路，包括：

用于輸出調(diào)制信號(hào)的第一信號(hào)調(diào)理模塊；

用于輸出載波信號(hào)的第二信號(hào)調(diào)理模塊；

用于對(duì)所述調(diào)制信號(hào)和所述載波信號(hào)調(diào)幅調(diào)制的信號(hào)調(diào)制模塊；以及上述輸出級(jí)電路，信號(hào)調(diào)理模塊輸出端的調(diào)幅調(diào)制信號(hào)輸入給所述微分模塊。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明還包括控制器，用于輸出數(shù)字信號(hào)，控制器包括與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接的第一控制單元和與所述第二信號(hào)調(diào)理模塊連接的第二控制單元，且第一控制單元為微處理器，第二控制單元為載波發(fā)生模塊。載波發(fā)生模塊既可以產(chǎn)生高頻信號(hào)，也可以產(chǎn)生低頻信號(hào)，適用場(chǎng)合更廣。且處理速度可控，控制范圍更大，精度更高。且載波發(fā)生模塊輸出的波形頻率可以很容易地調(diào)整，從而可以有效消除被測(cè)對(duì)象的機(jī)體適應(yīng)性。微處理器內(nèi)可以存儲(chǔ)大量的非周期信號(hào)，因此使得本發(fā)明的電路功能更加強(qiáng)大，刺激波形多樣化，滿足不同的使用需求。

所述第三信號(hào)調(diào)理模塊通過(guò)功率放大模塊接輸出電極，輸出電極可以與體表（被測(cè)量對(duì)象體表）接觸，降低體表電阻，讓被測(cè)對(duì)象感覺(jué)到電刺激。

本發(fā)明中，信號(hào)調(diào)制模塊包括電阻分壓模塊；該電阻分壓模塊中點(diǎn)輸入所述調(diào)制信號(hào)；所述電阻分壓模塊中點(diǎn)接開(kāi)漏非門(mén)的電源端；所述開(kāi)漏非門(mén)的輸入端輸入所述載波信號(hào)；所述開(kāi)漏非門(mén)輸出端輸出調(diào)幅調(diào)制后的信號(hào)。使用開(kāi)漏非門(mén)產(chǎn)生調(diào)幅調(diào)制信號(hào)，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性高。

所述電阻分壓模塊的至少一個(gè)電阻與濾波模塊并聯(lián)，濾波模塊可以消除數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊調(diào)理過(guò)程中產(chǎn)生高頻雜波。

所述開(kāi)漏非門(mén)輸出端接限流模塊，避免調(diào)幅調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生振鈴信號(hào)，提高控制精度。

所述限流模塊接隔離模塊，隔除調(diào)幅調(diào)制信號(hào)的直流成分，消除被測(cè)對(duì)象體表的極化現(xiàn)象。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為：本發(fā)明降低了輸出級(jí)電路和調(diào)幅理療電刺激信號(hào)發(fā)生電路的成本，穩(wěn)定性高，控制精度高，可以有效消除機(jī)體適應(yīng)性，能滿足不同的使用需求，且生產(chǎn)容易，硬件調(diào)試簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1（a）為發(fā)明本輸出級(jí)電路微分模塊、放大模塊原理圖；

圖1（b）為發(fā)明本輸出級(jí)電路半波整流模塊、換向模塊原理圖；

圖2為本發(fā)明信號(hào)發(fā)生電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明信號(hào)調(diào)制模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1（a）和圖1（b），微分模塊包括第一運(yùn)算放大器u4a負(fù)輸入端接微分單元，該微分單元包括微分電阻r9和微分電容c5，微分電阻r9、微分電容c5并聯(lián)；微分單元接第一運(yùn)算放大器u4a輸出端；第一運(yùn)算放大器u4a正輸入端通過(guò)匹配電阻r16接地。

放大模塊主要包括第二運(yùn)算放大器u4b，第二運(yùn)算放大器u4b負(fù)輸入端接放大倍數(shù)調(diào)整模塊，該放大倍數(shù)調(diào)整模塊包括電阻r6、r7，電阻r6、電阻r7串聯(lián)；電阻r7一端接第二運(yùn)算放大器u4b輸出端；第二運(yùn)算放大器u4b負(fù)輸入端接電阻r10，電阻r10接地；第二運(yùn)算放大器u4b正輸入端通過(guò)電阻r14接第一運(yùn)算放大器輸出端。

如圖1（b），半波整流模塊包括第三運(yùn)算放大器u10a；第三運(yùn)算放大器u10a負(fù)輸入端接第二運(yùn)算放大器輸出端；第三運(yùn)算放大器u10a負(fù)輸入端還與隔離模塊u5（光電隔離模塊）的第一控制端口連接；第三運(yùn)算放大器正輸入端接地；第三運(yùn)算放大器輸出端與隔離模塊u5的第二控制端口連接。

隔離模塊第一輸出端通過(guò)功率放大模塊與換向模塊連接；所述隔離模塊第二輸出端接地。

本實(shí)施例中，換向模塊包括兩個(gè)并聯(lián)的、結(jié)構(gòu)相同的橋臂；其中一個(gè)橋臂包括兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)，第一隔離開(kāi)關(guān)u6的第一輸出端與第一三極管q4的集電極連接；第一隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端與第一三極管的基極、第二隔離開(kāi)關(guān)u8的第一輸出端連接；第一三極管發(fā)射極與第二三極管q6集電極連接；第二三極管基極與第二隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端連接。第一隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端與第二隔離開(kāi)關(guān)的第一輸出端之間接電阻r28，以調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。第一隔離開(kāi)關(guān)的第二輸出端與第二隔離開(kāi)關(guān)的第一輸出端的中點(diǎn)引出輸出線，方便與輸出電極連接。

如圖2，本發(fā)明中，信號(hào)發(fā)生電路各個(gè)模塊功能如下：

載波發(fā)生模塊，產(chǎn)生載波信號(hào)，本發(fā)明中，載波發(fā)生模塊可以采用cpld。

微處理器，根據(jù)人機(jī)接口的參數(shù)設(shè)置，調(diào)整載波發(fā)生模塊的參數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的參數(shù)，控制輸出時(shí)間。

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，將微處理器輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，即調(diào)制信號(hào)。

第一信號(hào)調(diào)理模塊a，對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行i/v轉(zhuǎn)換，或者幅值調(diào)整，然后輸出可供信號(hào)調(diào)制模塊使用的調(diào)制信號(hào)。

第二信號(hào)調(diào)理模塊b，對(duì)載波發(fā)生模塊（cpld）輸出的載波信號(hào)進(jìn)行幅值調(diào)整和信號(hào)篩選等，然后輸出可供信號(hào)調(diào)制模塊使用的載波信號(hào)；

信號(hào)調(diào)制模塊，對(duì)第一信號(hào)調(diào)理模塊a輸出的調(diào)制信號(hào)和第二信號(hào)調(diào)理模塊b輸出的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制，得到調(diào)幅理療電刺激信號(hào)。

第三信號(hào)調(diào)理模塊c，對(duì)信號(hào)調(diào)制模塊輸出的調(diào)幅理療電刺激信號(hào)進(jìn)行微處理，使信號(hào)形態(tài)滿足使用（理療）需求。

功率放大模塊，對(duì)第三信號(hào)調(diào)理模塊c輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大，增強(qiáng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。

輸出電極，與被測(cè)對(duì)象體表接觸，減小體表電阻，讓被測(cè)對(duì)象更好地感覺(jué)到電刺激。

如圖3，本發(fā)明所采用的信號(hào)調(diào)制模塊包括電阻分壓模塊，電阻分壓模塊包括電阻r3和電阻r5，電阻r3和電阻r5串聯(lián)，電阻r3一端接電源vcc，電阻r5一端接地，電阻r3和電阻r5的連接點(diǎn)接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，即輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的調(diào)制信號(hào)，該連接點(diǎn)與開(kāi)漏非門(mén)u1電源端連接，開(kāi)漏非門(mén)輸入端接載波發(fā)生模塊，即該輸入端輸入載波發(fā)生模塊輸出的載波信號(hào)；開(kāi)漏非門(mén)u1的輸出端接限流電阻r6，限流電阻r6接隔離電容c4。隔離電容c4接第三信號(hào)調(diào)理模塊c。

為了消除數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊調(diào)理過(guò)程中產(chǎn)生高頻雜波，電阻r5與濾波電容c3并聯(lián)。

本發(fā)明工作過(guò)程如下：微處理器模塊通過(guò)人機(jī)接口接受外部控制，并按照用戶設(shè)定功能控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與載波發(fā)生器模塊。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可以將微處理器模塊內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)第一信號(hào)調(diào)理模塊a轉(zhuǎn)換為能夠直接進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制信號(hào)；載波發(fā)生模塊按照微處理器要求產(chǎn)生載波信號(hào)，該載波信號(hào)經(jīng)過(guò)第二信號(hào)調(diào)理模塊b轉(zhuǎn)換為能夠直接進(jìn)行調(diào)制的載波信號(hào)?？梢赃M(jìn)行調(diào)制的載波信號(hào)與調(diào)制信號(hào)在信號(hào)調(diào)制模塊內(nèi)進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制，得到調(diào)幅理療電刺激信號(hào)。該理療電刺激信號(hào)經(jīng)過(guò)第三信號(hào)調(diào)理模塊c進(jìn)行微處理，使信號(hào)形態(tài)滿足治療需求。微調(diào)后的理療電刺激信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大模塊增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后接輸出電極進(jìn)行治療。