[发明专利]一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路在审
申请号: | 201911317496.4 | 申请日: | 2019-12-19 |
公开(公告)号: | CN110943727A | 公开(公告)日: | 2020-03-31 |
发明(设计)人: | 王玉伟;王驰;段飞;李英杰 | 申请(专利权)人: | 西安航天民芯科技有限公司 |
主分类号: | H03K17/687 | 分类号: | H03K17/687 |
代理公司: | 西安利泽明知识产权代理有限公司 61222 | 代理人: | 刘伟 |
地址: | 710000 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 应用于 癫痫 刺激 治疗 开关电路 | ||
本发明公开了一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路,包含可对刺激正负电极进行选择的H桥开关和相应的开关控制电路。该电路能够通过一个刺激电流源对多个电极进行时分复用的刺激,并选择电极的极性实现合适的刺激波形;开关采用LDMOS管,能够与常规低压工艺较好的兼容。
技术领域
本发明属于技术领域,尤其涉及一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路。
背景技术
集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。但是随着一些国家频频以各种理由对我国实行芯片禁运,严重阻碍了我国经济与国防事业的发展。同时这也刺激了国产芯片产业化的进程,随着2014年6月,《国家集成电路产业发展推进纲要》出台,标志我国集成电路产业上升到国家战略高度。
随着电子技术的飞速发展,集成电路被越来越多地运用于生物医疗领域,尤其是治疗或辅助治疗各种疾病。在应用于癫痫检测和治疗的神经调节器中,电流刺激器是重要模块之一,而面对数量可能多达数十对的电极,每对电极都采用单独的刺激器会消耗大量的功耗和芯片面积。因此,提供一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路,包含可对刺激正负电极进行选择的H桥开关和相应的开关控制电路。该电路能够通过一个刺激电流源对多个电极进行时分复用的刺激,并选择电极的极性实现合适的刺激波形;开关采用LDMOS管,能够与常规低压工艺较好的兼容。
本发明提供一种应用于癫痫刺激治疗的H桥开关电路,包括H桥开关电路、刺激电流源和H桥开关控制电路,所述H桥开关电路包含10个LDMOS开关及其对应的控制电路,开关可以选择其所连的通道输入端子。ELEC_AREF为第0通道输入端子,作为电极基准电压的接入端,ELEC_A1为第1通道输入端子,ELEC_A2为第2通道输入端子,ELEC_A3为第3通道输入端子,ELEC_A4为第4通道输入端子;S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10为开关,RS为尾电阻。开关S1的正端接刺激电流源,开关S1的负端接ELEC_AREF端子和开关S6的正端;开关S2的正端接刺激电流源,开关S2的负端接ELEC_A1端子和开关S7的正端;开关S3的正端接刺激电流源,开关S3的负端接ELEC_A2端子和开关S8的正端;开关S4的正端接刺激电流源,开关S4的负端接ELEC_A3端子和开关S9的正端;开关S5的正端接刺激电流源,开关S5的负端接ELEC_A4端子和开关S10的正端;开关S6,S7,S8,S9,S10的负端相连接后接尾电阻RS的一端;尾电阻RS的另一端接地。该通道可以在1个参考电极和4个电极中选取两个进行信号检测和刺激。刺激电流在所选取的两个电极间经过H桥开关电路最终通过尾电阻RS流向电流刺激模块电源地输入端,通过检测尾电阻RS上的压降与其他模块电路进行比较选择,实现过流保护。
晶体管级的H桥开关及其控制电路包含开关管LDPMOS,开关管LDNMOS,钳位二极管D1,上拉电阻R1,下拉电流源ID,尾电阻RS与控制管MN。开关管LDPMOS的源极接刺激电流源ISTIM,开关管LDPMOS的漏极接开关管LDNMOS的漏极,开关管LDPMOS的栅极与电流刺激模块正电源输入端STIM_VCC之间接钳位二极管D1,其中钳位二极管D1的阳极接开关管LDPMOS的栅极,钳位二极管D1的阴极接电流刺激模块正电源输入端,上拉电阻R1并联在钳位二极管D1两端,开关管LDPMOS的栅极与电流刺激模块电源地输入端之间接下拉电路,其中,开关管LDPMOS的栅极接控制管MN的漏极;控制管MN的栅极电压为VCONTROL,控制管MN的源极接下拉电流源ID的正端,下拉电流源ID的负端接电流刺激模块电源地输入端STIM_GND;开关管LDNMOS的栅极电压为VCONTROLN,开关管LDNMOS的源端接尾电阻RS的一端;尾电阻RS的另一端接地。开关管选用LDMOS可在保证与低压CMOS较好集成的同时,降低制造成本。钳位二极管避免了开关管的栅源电压过大。
本发明的有益效果为:
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