[发明专利]基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器

权利要求书

1.基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器，其特征在于，它包括控制器(1)、DDS芯片(2)、信号复用电路(3)、电刺激电路(4)、电极复用电路(5)、电极(6)、矢量阻抗测量激励电路(7)和矢量阻抗测量反馈电路(8)；电极(6)贴在人体的皮肤表面；

控制器(1)首先发出阻抗测量指令给DDS芯片(2)、信号复用电路(3)和电极复用电路(5)，DDS芯片(2)通过信号复用电路(3)输出阻抗测量信号给矢量阻抗测量激励电路(7)，矢量阻抗测量激励电路(7)输出阻抗测量激励信号给电极(6)；同时矢量阻抗测量反馈电路(8)将电极-皮肤阻抗测量结果反馈给控制器(1)；

控制器(1)根据电极-皮肤阻抗测量结果调节电极(6)与皮肤接触的状态，进而调节电刺激参数来改变电极-皮肤阻抗的大小，当电极-皮肤阻抗测量结果满足安全条件时，转入经皮电刺激状态；

控制器(1)发出经皮电刺激指令给DDS芯片(2)、信号复用电路(3)和电极复用电路(5)，DDS芯片(2)通过信号复用电路(3)输出电刺激信号给电刺激电路(4)，电刺激电路(4)输出电刺激电流通过电极(6)给人体进行经皮电刺激。

2.根据权利要求1所述基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器，其特征在于，DDS芯片(2)具有至少两个输出通道：通道0和通道1，每个输出通道具有正反两个输出端口，分别为CH0+、CH0-和CH1+、CH1-；

信号复用电路(3)由模拟开关S0来实现；

模拟开关S0置1时，DDS芯片(2)输出电刺激波形，通道0和通道1串联；CH0+与CH1-相连，并作为电刺激电路(4)的输入端子IN+；CH0-与CH1+相连，并作为电刺激电路(4)的输入端子IN-；输入端子IN+和IN-接收电刺激波形给电刺激电路(4)，电极地MGND与实际地GND相连；

模拟开关S0置0时，DDS芯片(2)输出矢量阻抗测量激励波形，通道0和通道1并联，CH0+、CH0-、CH1+和CH1-分别作为矢量阻抗测量激励电路(7)的输入端子SIN+、SIN-、CIN+和CIN-，输入端子SIN+、SIN-、CIN+和CIN-接收矢量阻抗测量激励波形给矢量阻抗测量激励电路(7)；电极地MGND与实际地GND之间串联测量电阻RM。

3.根据权利要求1所述基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器，其特征在于，电刺激电路(4)包括差分放大器A、差分放大器B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；差分放大器A的同相输入端通过电阻R1连接输入端子IN+；差分放大器A的反相输入端通过电阻R2连接输入端子IN-；差分放大器A的反相输入端和电刺激波形输出端子OUT+之间并联电阻R3；

差分放大器B的同相输入端通过电阻R5连接输入端子IN-；差分放大器B的反相输入端通过电阻R4连接输入端子IN+；差分放大器B的反相输入端和电刺激波形输出端子OUT-之间并联电阻R6；

差分放大器A和差分放大器B的正极供电端子连接+20V直流电源；差分放大器A和差分放大器B的负极供电端子连接-20V直流电源；

输入端子IN+和IN-接收电刺激波形，电刺激波形输出端子OUT+和OUT-输出功率放大后的正反两相电刺激波形。

4.根据权利要求3所述基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器，其特征在于，电阻R1和电阻R2的阻值相等，电阻R4和电阻R5的阻值相等，电阻R3与电阻R1的阻值比值和电阻R6与电阻R4的阻值比值相等。

5.根据权利要求1所述基于矢量阻抗反馈的自适应多通道经皮电刺激器，其特征在于，矢量阻抗测量激励电路(7)包括正弦波形放大电路和余弦波形放大电路；

正弦波形放大电路包括差分放大器A、电阻R1、电阻R2和电阻R3；差分放大器A的同相输入端通过电阻R1连接输入端子SIN+；差分放大器A的反相输入端通过电阻R2连接输入端子SIN-；差分放大器A的反相输入端和正弦激励输出端子SOUT之间并联电阻R3；

余弦波形放大电路包括差分放大器C、电阻R7、电阻R8和电阻R9；差分放大器C的同相输入端通过电阻R7连接输入端子CIN+；差分放大器C的反相输入端通过电阻R8连接输入端子CIN-；差分放大器C的反相输入端和余弦激励输出端子COUT之间并联电阻R9；

正弦激励输出端子SOUT输出的正弦激励波形和余弦激励输出端子COUT输出的余弦激励波形的幅值相等、频率相等。