CN104740766B - 耳部佩戴经颅微电流刺激器 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗保健技术领域，尤其涉及一种耳部佩戴经颅微电流刺激器，包括复位中断模块：可以根据需要选择要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形；波形产生模块：产生不同种类、不同幅度的波形，并根据复位中断模块中选择波形；单极性电流转双极性恒电流模块：最终输出双极性恒流信号；电流强度实时检测模块：对单极性电流转双极性恒电流模块输出的电压信号进行处理，使处理后的数据能用于数码管的选通；单片机：根据选择需要完成相应的指令；供电模块：用于给整个系统供电。本发明的有益效果是：体积小、移动性强、能使用常用低电压移动充电设备供电，能形成多种刺激信号波形，并能与耳部装饰品、耳部佩带物、耳部通信设备结合。

Description

耳部佩戴经颅微电流刺激器

技术领域

本发明属于医疗保健技术领域，尤其涉及一种耳部佩戴经颅微电流刺激器。

背景技术

经颅微电流刺激疗法是主要用于治疗抑郁、焦虑、失眠等精神疾病的电医学疗法。目前国内市场上(包括从国外引进的)微电流脑电刺激仪普遍存在着一些问题，包括：1.不同人的大脑的阻值不一样，需要刺激仪输出不随负载变化的电流；2.不同人对刺激强度、频率、脉宽、波形的需求不同，需要多种刺激参数可调；3.刺激电流强度不能实时反馈，需要增加电流显示功能；4.供电方式一般分为两种，一种是220v交流电供电，另一种是用9v或5v的干电池供电。交流电供电的适用场合具有局限性，也存在着不安全因素，干电池供电的一个显著缺点是续航时间有限，不能长时间工作。

国外的产品在中国也有引进，由南京好乐医疗科技有限公司代理，产品的参数为输出强度为0-500μA可调，输出刺激频率0.5Hz，输出脉冲宽度0.25s、0.5s、0.75s和1s。刺激波形和频率单一，可承载能力差。发明名称为“一种双极性恒流源电路及应用该电路的电刺激治疗仪”的国内专利，其产生双极性电流由单片机输出的差动电压控制，增加了单片机的处理负担；带负载能力有限，其电源模块加载到运算放大器的供电电压只有+15v，-15v，而实际输出的电压受运放放大器自身的限制，只能达到+12v，-12v左右。如果刺激电流选为500uA，则其最大的带负载能力仅为12v/500uA＝24kΩ，适用条件有限；不能实时显示刺激电流大小。目前市场上的刺激仪普遍的不够便携，且采用电极贴片来达到刺激大脑的作用，移动性差，不能用合适的波形刺激大脑，对大脑的记忆力、睡眠等改善效果不明显，也不够美观。

针对上述国内外产品及专利现有的问题，本发明提出了一项新的耳部佩戴经颅微电流刺激器。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耳部佩戴经颅微电流刺激器，功能齐全，性能优异，安全可靠的经颅微电流刺激仪，其具有四种波形可选、五项参数可调、刺激电流实时显示、带负载能力强、供电安全持久的优点，且能够满足体积小、移动性强、能使用常用低电压移动充电设备供电，并能与耳部装饰品、耳部佩带物、耳部通信设备结合。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于包括：

复位中断模块：可以根据需要选择要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，单片机根据选择进入中断模式或工作运行模式；

波形产生模块：产生不同种类、不同幅度的波形，并根据复位中断模块中选择的参数选择相应的波形；

单极性电流转双极性恒电流模块：通过D/A转换模块接收波形产生模块产生的信号，依次经将单极性电流信号转为单极性电压信号、将单极性电压信号转为双极性电压信号、通过电压跟随电路模块排除后级电路对双极性电压信号的影响、将双极性电压信号转为恒定的双极性电流信号四个过程，最终输出双极性恒流信号；

电流强度实时检测模块：对单极性电流转双极性恒电流模块输出的电压信号进行处理，使处理后的数据能用于数码管的选通；

单片机：根据选择需要完成相应的指令；

供电模块：用于给整个系统供电。

还包括定时报警程序模块，用于单片机的定时、中断处理以及定时时间到时驱动蜂鸣器报警；显示模块，用于将复位中断模块的参数实时处理并显示到LCD上，以满足人机交互的需要。

所述复位中断模块包括键盘扫描程序模块、参数设定调节模块，所述键盘扫描程序模块通过判断是哪个键按下来执行相应的动作，参数设定调节模块用于选中要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，完成增减操作，并将选定的参数传给单片机，控制单片机的中断和运行。

所述波形产生模块包括波形数据存储数据库、频率选择程序、波形生成模块，所述波形数据存储数据库中存储有仿阿尔法波、方波、三角波、锯齿波，单片机根据上述的参数设定调节模块中确定的参数，从波形数据存储数据库中读取相应的波形数据，从频率选择程序中选择相应的频率数据，由波形生成模块输出数字电平信号。

所述单极性电流转双极性恒电流模块包括D/A转换模块、单极性电流转单极性电压模块、单极性电压转双极性电压模块、电压跟随电路模块、U-I恒电流电路模块，所述单极性电流转单极性电压模块与所述D/A转换模块连接，用于将得到单极性电流信号转为单极性电压信号；所述单极性电压转双极性电压模块与所述单极性电流转单极性电压模块相连，用于将单极性电压信号转为双极性电压信号；所述电压跟随电路模块与所述单极性电压转双极性电压模块相连，可使所述单极性电压转双极性电压模块输出的双极性电压信号不受后级电路的影响；所述U-I恒电流电路模块与所述电压跟随电路模块连接，用于得到恒定的双极性电流信号。

所述显示模块包括LCD显示程序、LCD显示模块，所述LCD显示程序用于处理从参数设定调节模块得到的参数，所述LCD显示模块用于实时显示参数。

所述电流强度实时检测模块包括数码管显示模块、A/D转换模块、电流检测程序、数码管显示程序，所述A/D转换模块与所述电压跟随电路模块连接，所述电压跟随电路模块输出的电压信号经过所述A/D转换模块变为数字信号；所述电流检测程序与所述A/D转换模块连接，所述电流检测程序对所述A/D转换模块输出的数字信号进行处理；所述数码管显示程序与所述电流检测程序相连，所述数码管显示程序与所述数码管显示模块相连，所述数码管显示程序将所述电流检测程序处理后的数据用于数码管的选通，所述数码管显示模块用于显示所述数码管显示程序输出的数据。

所述供电模块包括移动电源、负电压产生模块、正电压产生模块，所述移动电源分别与所述负电压产生模块、正电压产生模块连接，所述负电压产生模块产生的电压在-5V～-35V之间可调，其包含-12V电压模块、-30V电压模块，所述-12V电压模块用于-12V电压的产生，用于所述单极性电流转单极性电压模块、所述单极性电压转双极性电压模块、所述电压跟随电路模块的供电，所述-30V电压模块用于-30V电压的产生，为所述U-I恒电流电路模块供电；

所述正电压产生模块产生的电压在+5V～+35V之间可调，其包含+12V电压模块、+30V电压模块，所述+12V电压模块是+12V电压产生电路，所述+12V电压模块的输出用于所述单极性电流转单极性电压模块、所述单极性电压转双极性电压模块、所述电压跟随电路模块的供电，所述+30V电压模块的输出用于所述U-I恒电流电路模块供电。

本发明的有益效果是：比起交流电源供电，移动电源不仅能够使用通用移动电源达到正常供电的目的，而且供电安全持久，便携，扩大了产品的应用场合；本具有多种波形可选、多项参数可调，可以适应不同人对刺激强度、频率、脉宽、波形的不同需求；刺激电流能够实时显示，电压供电电压范围增大，带负载能力强,常用的200uA的电流强度其负载阻值最大可达175kΩ；可提高设备在日常生活中的被接受度。更主要的是，本发明采用独创性的仿阿尔法波形用于经颅微电流刺激的波形，能够在耳部装饰佩戴、使用装饰物和进行娱乐与通信的同时进行微电流刺激，从而达到改善睡眠、调整注意力、改善记忆、缓解头痛等功效，治疗效果非常明显，并可随时随地在允许的时间进行微电流刺激。本发明是功能齐全，性能优异，安全可靠的经颅微电流刺激仪，且能够满足体积小、移动性强、能使用常用低电压移动充电设备供电。

附图说明

图1为本发明的整体原理图；

图2为本发明各模块的连接关系图；

图3为本发明波形参数设定的工作流程图；

图4为本发明正电压产生模块的电路图；

图5为本发明负电压产生模块的电路图；

图6为本发明单极性电流转单极性电压模块的电路图；

图7为本发明单极性电压转双极性电压模块的电路图；

图8为本发明电压跟随电路模块的电路图；

图9为本发明U-I恒电流电路模块的电路图。

图中，1、复位中断模块，2、波形产生模块，3、单极性电流转双极性恒电流模块，4、电流强度实时检测模块，5、单片机，6、定时报警程序模块，7、键盘扫描程序模块，8、参数设定调节模块，9、波形数据存储数据库，10、频率选择程序，11、波形生成模块，12、单极性电流转单极性电压模块，13、单极性电压转双极性电压模块，14、电压跟随电路模块，15、U-I恒电流电路模块，16、LCD显示程序，17、LCD显示模块，18、数码管显示模块，19、A/D转换模块，20、电流检测程序，21、数码管显示程序，22、D/A转换模块，23、移动电源，24、-12V电压模块，25、-30V电压模块，26、+12V电压模块，27、+30V电压模块。

具体实施方式

在对本发明描述前，有必要对本领域的一些专业用语进行解释。

经颅微电流刺激：经颅微电流刺激疗法(Cranial electrotherapy stimulation，简称CES)，是一种与传统药物治疗、电抽搐治疗完全不同的治疗方法，是通过低强度微量电流刺激大脑，改变患者大脑异常的脑电波，促使大脑分泌一系列与焦虑、抑郁、失眠等疾病存在密切联系的神经递质和激素，以此实现对这些疾病的治疗。

脑电波：脑电波是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1-30次之间的，可划分为四个波段，即δ(1-3Hz)、θ(4-8Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。(这几种波的频率边界，在学界还没有完全统一的标准。

阿尔法(α)脑电波：α波，频率为每秒8-13次，平均数为10次左右，它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的，α波通常是正弦波形。当人们的大脑频率处于α波时，人的意识清醒，但身体却是放松的，它提供意识与潜意识的“桥梁”。在这种状态下，身心能量耗费最少，相对的脑部获得的能量较高，运作就会更加快速、顺畅、敏锐。α波被认为是人们学习与思考的最佳脑波状态。

脉宽：脉宽是脉冲宽度的缩写，脉冲宽度就是高电平持续的时间，常用来作为采样信号或者晶闸管等元件的触发信号。

单极性波形：单极性波形指波形的振幅总是正的或总是负的。

双极性波形：双极性波形指波形的振幅既可以是正的也可以是负的。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。

如图1、图2所示，本发明提供一种耳部佩戴经颅微电流刺激器包括：

复位中断模块1：可以根据需要选择要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，单片机5根据选择进入中断模式或工作运行模式；

波形产生模块2：产生不同种类、不同幅度的波形，并根据复位中断模块1中选择的参数选择相应的波形；

单极性电流转双极性恒电流模块3：通过D/A转换模块22接收波形产生模块2产生的信号，依次经将单极性电流信号转为单极性电压信号、将单极性电压信号转为双极性电压信号、通过电压跟随电路模块排除后级电路对双极性电压信号的影响、将刺激信号转为恒定的双极性电流信号四个过程，最终输出双极性恒流信号；

电流强度实时检测模块4：对单极性电流转双极性恒电流模块3输出的电压信号进行处理，使处理后的数据能用于数码管的选通；

单片机5：根据选择需要完成相应的指令；例如将一块89c54单片机5和一块89c52单片机5结合使用即可实现本发明的功能。

供电模块：用于给整个系统供电。

还包括定时报警程序模块6，用于单片机5的定时、中断处理、以及定时时间到时驱动蜂鸣器报警；显示模块，用于将复位中断模块1的参数实时处理并显示到LCD上，以满足人机交互的需要。

所述复位中断模块1包括键盘扫描程序模块7、参数设定调节模块8。所述键盘扫描程序模块通过判断是哪个键按下来执行相应的动作。参数设定调节模块8用于选中要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，完成增减操作，并将选定的参数传给单片机5，控制单片机5的中断和运行，具体为：单片机5上电(复位)后自动进入中断模式，按“选择”键，选中要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，然后按“增加”或“减少”按键调节对应的选项，最后按“中断/开始”键来使单片机5工作。再次按下“中断/开始”键，单片机5重新进入中断模式。

所述波形产生模块2包括波形数据存储数据库9、频率选择程序10、波形生成模块11，所述波形数据存储数据库9中存储有仿阿尔法波、方波、三角波、锯齿波，单片机5根据上述的参数设定调节模块8中确定的参数，从波形数据存储数据库9中读取相应的波形数据，从频率选择程序10中选择相应的频率数据，由波形生成模块11输出数字电平信号。波形的作用就是为了增强脑电波中阿尔法波的成分，从而达到放松心情，治疗抑郁、失眠的功效。一般认为阿尔法波的波形为正弦波，频率为8～13Hz，仿阿尔法波便采用8Hz、9Hz、10Hz、11Hz、12Hz、13Hz的正弦波来模拟阿尔法波，从而更好地增强脑电阿尔法波的成分。方波、三角波、锯齿波采用传统的频率：0.25Hz、0.33Hz、0.5Hz、1Hz、2Hz、5Hz。用直接从波形数据存储数据库9读取波形数据的方式可避免额外的产生波形的电路，且多参数可调。

所述单极性电流转双极性恒电流模块包括D/A转换模块、单极性电流转单极性电压模块12、单极性电压转双极性电压模块13、电压跟随电路模块14、U-I恒电流电路模块15，所述单极性电流转单极性电压模块12与所述D/A转换模块22连接，用于将得到单极性电流信号转为单极性电压信号；所述单极性电压转双极性电压模块13与所述单极性电流转单极性电压模块12相连，用于将单极性电压信号转为双极性电压信号；所述电压跟随电路模块14与所述单极性电压转双极性电压模块13相连，可使所述单极性电压转双极性电压模块13输出的双极性电压信号不受后级电路的影响；所述U-I恒电流电路模块15与所述电压跟随电路模块14连接，用于得到恒定的双极性电流信号。U-I恒电流电路模块可采用两个耐压运放芯片，可以大大提高输出电压，即提高带负载能力。

+12v、-12v电源给单极性电流转双极性恒电流模块供电，运放芯片采用LM358。单极性电流转双极性恒电流模块的各部分电路如图6-9所示，具体为：a、单极性电流转单极性电压模块12。由于单片机5控制DAC0832芯片输出的是电流，所以先要将电流转换成电压，其电路图如图6所示。b、单极性电压转双极性电压模块13。由于最终要产生双极性的电流，所以要先在前级产生双极性电压，其电路图如图7所示。c、电压跟随电路模块14。为了使输出的双极性电压信号不受后级电路的影响，就要加上一个电压跟随电路模块。其电路图如图8所示。d、U-I恒电流电路模块由+30V电压模块27和-30V电压模块25供电，运放芯片采用OPA452，输出电流与负载RL无关。其电路图如图9所示。

所述显示模块包括LCD显示程序16、LCD显示模块17，所述LCD显示程序16用于处理从所述参数设定调节模块8得到的参数，所述LCD显示模块17用于实时显示参数。

所述电流强度实时检测模块4包括数码管显示模块18、A/D转换模块19、电流检测程序20、数码管显示程序21，所述A/D转换模块19与所述电压跟随电路模块14连接，所述电压跟随电路模块14输出的电压信号经过所述A/D转换模块19变为数字信号；所述电流检测程序20与所述A/D转换模块19连接，所述电流检测程序20对所述A/D转换模块19输出的数字信号进行处理；所述数码管显示程序21与所述电流检测程序20相连，所述数码管显示程序21与所述数码管显示模块18相连，所述数码管显示程序21将所述电流检测程序20处理后的数据用于数码管的选通，所述数码管显示模块18用于显示所述数码管显示程序21输出的数据。电流强度实时检测模块4可以方便使用者直观的了解、调节电流的强度，提高整个设备的易用性。所述供电模块包括移动电源23、负电压产生模块、正电压产生模块，所述移动电源23分别与所述负电压产生模块、正电压产生模块连接，移动电源23除了给单片机5直接供电外，还需要为+30v，-30v，+12v，-12v的电源模块供电。可以是5V/2.1A，也可以是5V/1A，为整个设计供电。移动电源23由于其易于便携、电池容量高、安全廉价的特性，已广泛应用于各个家庭的电子产品。移动电源23的这些优良特性同样也提高了本仪器的安全、便携等性能。

所述负电压产生模块产生的电压在-5V～-35V之间可调，其包含-12V电压模块24、-30V电压模块25，所述-12V电压模块24用于-12V电压的产生，用于所述单极性电流转单极性电压模块12、所述单极性电压转双极性电压模块13、所述电压跟随电路模块14的供电，所述-30V电压模块25用于-30V电压的产生，为所述U-I恒电流电路模块供电；-30V电压模块25、-12V电压模块24用MAX749芯片，原理图如图5，输出电压均可通过调节滑动变阻器来调节。

所述正电压产生模块产生的电压在+5V～+35V之间可调，其包含+12V电压模块26、+30V电压模块27，所述+12V电压模块26是+12V电压产生电路，所述+12V电压模块26的输出用于所述单极性电流转单极性电压模块12、所述单极性电压转双极性电压模块13、所述电压跟随电路模块14的供电，所述+30V电压模块27的输出用于所述U-I恒电流电路模块供电。本发明中+30V电压模块27、+12V电压模块26选用XL6009芯片，原理图如图4。

正电压产生模块和负电压产生模块为耐压芯片提供工作电压，提高带负载能力。

如图3所示，脑电刺激仪中波形的产生及各参数的流程为：单片机5上电(复位)后自动进入中断模式，并进行初始化，根据需要在参数设定调节模块8中选择刺激强度、脉宽、定时、频率和波形，并可以进行调节，按下开始键使单片机5工作，并根据选择的参数产生波形，波形产生的时间达到前波形持续产生，定时时间达到后通过定时报警程序模块6中的蜂鸣器进行报警，进而停止对人体的波形刺激，单片机5进入睡眠模式，在波形产生过程中，如果要修改某个参数，直接通过参数设定调节模块进行参数设定即可，如此实现了波形强度、脉宽、时间等参数的选择和设定。

本发明不限于上述描述的情况外，例如：用于产生正负电压模块的芯片不限于MAX749芯片和XL6009芯片。例如，用MAX1846芯片同样可以产生所需的负电源，用LM2577芯片同样可以产生所需的正电源。对于产生正负电源的芯片的外围电路(场效应管、敏感电阻、电感、电容)不限于所使用的元件。例如，MAX749芯片不仅可以用SMD10P05L场效应管产生所需的正电压，同样可以使用S8550三极管或者BD236三极管产生所需的电压。电刺激除了用移动电源23供电外，还可以用电池(干电池、锂电池等)、直流电源供电。例如，正负24伏的直流电源可以给MAX749芯片供电，同时可以给LM7812、LM7912芯片供电产生所需的正负12伏的电源，然后用LM7805芯片产生正5v电源给单片机5供电。

本发明中的电刺激仪的尺寸，除移动电源23外，体积仅为14.9cm*10cm*2cm，采用一种可与耳部装饰物和耳部佩戴的助听、通讯工具结合的贴片对大脑进行刺激，可随时随地进行电刺激治疗，美观且不影响正常的娱乐与通信。

本发明公开和揭示的所有组合可以通过借鉴本文公开内容产生，尽管本发明的组合已通过详细实施过程进行了描述，但本领域技术人员明显能在不脱离本发明内容和范围内对本文所述的装置进行拼接改动，或增减某些部件。具体地说，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明的内容之中。

Claims (8)

1.一种耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于包括：

复位中断模块：可以根据需要选择要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，单片机根据选择进入中断模式或工作运行模式；

波形产生模块：产生不同种类、不同幅度的波形，并根据复位中断模块中选择的参数选择相应的波形；

单极性电流转双极性恒电流模块：通过D/A转换模块接收波形产生模块产生的信号，依次经将单极性电流信号转为单极性电压信号、将单极性电压信号转为双极性电压信号、通过电压跟随电路模块排除后级电路对双极性电压信号的影响、将双极性电压信号转为恒定的双极性电流信号四个过程，最终输出双极性恒流信号；

电流强度实时检测模块：对单极性电流转双极性恒电流模块输出的电压信号进行处理，使处理后的数据能用于数码管的选通；

单片机：根据选择需要完成相应的指令；

供电模块：用于给整个系统供电。

2.根据权利要求1所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于还包括定时报警程序模块，用于单片机的定时、中断处理以及定时时间到时驱动蜂鸣器报警；显示模块，用于将复位中断模块的参数实时处理并显示到LCD上，以满足人机交互的需要。

3.根据权利要求1或2所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述复位中断模块包括键盘扫描程序模块、参数设定调节模块，所述键盘扫描程序模块通过判断是哪个键按下来执行相应的动作，参数设定调节模块用于选中要调节的强度、脉宽、定时、频率和波形，完成增减操作，并将选定的参数传给单片机，控制单片机的中断和运行。

4.根据权利要求3所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述波形产生模块包括波形数据存储数据库、频率选择程序、波形生成模块，所述波形数据存储数据库中存储有仿阿尔法波、方波、三角波、锯齿波，单片机根据上述的参数设定调节模块中确定的参数，从波形数据存储数据库中读取相应的波形数据，从频率选择程序中选择相应的频率数据，由波形生成模块输出数字电平信号。

5.根据权利要求1或2或4所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述单极性电流转双极性恒电流模块包括D/A转换模块、单极性电流转单极性电压模块、单极性电压转双极性电压模块、电压跟随电路模块、U-I恒电流电路模块，所述单极性电流转单极性电压模块与所述D/A转换模块连接，用于将得到单极性电流信号转为单极性电压信号；所述单极性电压转双极性电压模块与所述单极性电流转单极性电压模块相连，用于将单极性电压信号转为双极性电压信号；所述电压跟随电路模块与所述单极性电压转双极性电压模块相连，可使所述单极性电压转双极性电压模块输出的双极性电压信号不受后级电路的影响；所述U-I恒电流电路模块与所述电压跟随电路模块连接，用于得到恒定的双极性电流信号。

6.根据权利要求2所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述显示模块包括LCD显示程序、LCD显示模块，所述LCD显示程序用于处理从参数设定调节模块得到的参数，所述LCD显示模块用于实时显示参数。

7.根据权利要求5所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述电流强度实时检测模块包括数码管显示模块、A/D转换模块、电流检测程序、数码管显示程序，所述A/D转换模块与所述电压跟随电路模块连接，所述电压跟随电路模块输出的电压信号经过所述A/D转换模块变为数字信号；所述电流检测程序与所述A/D转换模块连接，所述电流检测程序对所述A/D转换模块输出的数字信号进行处理；所述数码管显示程序与所述电流检测程序相连，所述数码管显示程序与所述数码管显示模块相连，所述数码管显示程序将所述电流检测程序处理后的数据用于数码管的选通，所述数码管显示模块用于显示所述数码管显示程序输出的数据。

8.根据权利要求5所述的耳部佩戴经颅微电流刺激器，其特征在于所述供电模块包括移动电源、负电压产生模块、正电压产生模块，所述移动电源分别与所述负电压产生模块、正电压产生模块连接，所述负电压产生模块产生的电压在-5V～-35V之间可调，其包含-12V电压模块、-30V电压模块，所述-12V电压模块用于-12V电压的产生，用于所述单极性电流转单极性电压模块、所述单极性电压转双极性电压模块、所述电压跟随电路模块的供电，所述-30V电压模块用于-30V电压的产生，为所述U-I恒电流电路模块供电；

所述正电压产生模块产生的电压在+5V～+35V之间可调，其包含+12V电压模块、+30V电压模块，所述+12V电压模块是+12V电压产生电路，所述+12V电压模块的输出用于所述单极性电流转单极性电压模块、所述单极性电压转双极性电压模块、所述电压跟随电路模块的供电，所述+30V电压模块的输出用于所述U-I恒电流电路模块供电。