CN111727070A - 用于电和磁组织刺激的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明对应于一种电和磁组织刺激设备，包括：多源分配电路；去耦输出级电路，其连接到多源分配电路和控制单元；以及控制单元，其连接到多源分配电路和去耦输出级电路，其中控制单元生成PE和Out输出以对组织进行电和磁刺激。本发明还具有多源分配电路，其包括连接到源输出选择器的控制单元，电压调节电路连接到电流限制器，电流限制器连接到电容器、电容器组和源极输出选择器；其中控制单元通过输出控制信号总线控制源输出选择器，源输出选择器连接或断开来自电容器组的一个或多个电容器。

Description

用于电和磁组织刺激的设备
技术领域
本发明涉及电和磁组织刺激设备。该设备包括多源分配电路。连接了用于电刺激的电极，以及用于磁刺激或不同类型刺激的换能器(例如，用于冷刺激的珀耳帖单元、热生成器、振动电动机、用于感应刺激的线圈或其组合)。
背景技术
到目前为止，已在与伤口愈合、疾病治疗、细胞刺激、骨生成、介电泳、经皮电神经刺激，以及生物活性频率生成相关的方面使用了用于手术和治疗的许多设备，其中生物活性频率是在人体内具有生物活性的频率，因此带来健康、化学治疗等的益处。各种类型的刺激和/或药物的应用有助于身体的自然康复功能。
现有的电刺激设备、磁刺激设备、电容刺激设备、感应刺激设备、热刺激设备或振动刺激设备或其组合包括被耦合用于至少一个换能器的刺激单元。换能器适用于对用户的组织施用刺激治疗，并且刺激单元提供给定数量的脉冲，这些脉冲以确定的频率、幅度和脉冲宽度施加。
针对正确的电刺激、磁刺激、电容刺激、感应刺激、热刺激或振动刺激或其组合(其中脉冲串的频率、幅度和脉冲宽度发生变化)，关于刺激生成器，要求电源适于不同的设置、刺激治疗强度，以及由待刺激组织的阻抗限定的其他物理特征、电特征、磁特征、热特征、运动特征、电容特征、感应特征或其组合。
现有技术状态公开了用于电或磁组织刺激的设备，诸如例如，在文献US5718662和US5658322中公开的那些。
文献US5718662公开了一种用于神经肌肉组织的刺激器，该刺激器具有刺激线圈，该刺激线圈由放电电容器在不同时间激励。放电电容器组连接到放电电路组，该放电电路组针对待治疗组织改变刺激脉冲串的幅度和/或频率。
文献US5658322公开了一种用于生成生物活性频率的系统和方法，其包括由可编程控制单元控制的特定频率的生成器。可编程控制单元从频率生成器生成特定频率或一系列特定频率。本发明公开了具有恒定电容值的电容器组，从而允许对外部源进行滤波。而且，用户使用键盘来选择控制单元中的特定频率、特定频率序列，或一系列编程频率。
基于前述内容，可以看出，由文献US5718662公开的用于神经肌肉的电或磁刺激的设备无法读取被治疗组织的行为，即被治疗组织的阻抗值未被反馈。由于缺乏反馈，因此不可能知道每个用户所必需的治疗的过程。因此，需要由医生或经训练的人员进行密切监测以正确使用设备。
继而，缺乏组织阻抗值的反馈产生肌肉过度刺激，这导致被治疗肌肉的疲劳，从而导致对肌肉的损害。同时，设备不允许在肌肉力量的持续时间或最小水平方面监测患者的治疗。
此外，文献US5658322中公开的设备不允许在为了确保适当治疗方案和安全性增强的状况下针对组织特性自动设置幅度、频率和脉冲宽度。由于外部值无法更改，因此无法以不同设置调整外部源。
因此，现有技术状态公开了用于组织的电或磁刺激的设备。然而，这些设备不允许自动设置针对待治疗组织的刺激和适当治疗的类型。
此外，不允许源值的变化，从而未启用针对治疗的不同设置，即在被治疗组织的阻抗发生改变的情况下，设备无法进行操作。
发明内容
本发明涉及一种电和磁组织刺激设备，包括：多源分配电路(3)；去耦输出级电路(4)，其连接到所述多源分配电路(3)和控制单元；所述控制单元(1)连接到所述多源分配电路(3)和所述去耦输出级电路(4)，其中所述控制单元(1)生成PE(12)输出和Out(13)输出以对组织进行电和磁刺激。
附图说明
图1示出包括多源分配电路(3)的发明图，多源分配电路(3)连接到外部源(2)、控制单元(1)和去耦输出级电路(4)。
图2示出发明图，其中模数转换器[ADC](5)连接到去耦输出级电路(4)，从而使得能够反馈到控制单元(1)。
图3示出发明图，其中在本发明的实施例中外部源(2)是双源。
图4示出在本发明的实施例中的多源分配电路(3)的图，多源分配电路(3)包括连接到受控开关电路(16)和源输出选择器(20)的控制单元(1)。受控开关电路(16)连接到电压调节器电路(18)，电压调节器电路(18)连接到电流限制器(19)。
图5示出在本发明的实施例中的多源分配电路(3)的图，其中外部源(2)是双源，即其具有正值和负值。
图6示出在本发明的实施例中的具有双切换源的多源分配电路(3)的图。
图7示出在本发明的实施例中的用于本发明的多源分配电路(3)。
图8示出在本发明的实施例中的去耦输出级电路(4)的图，去耦输出级电路(4)包括连接到光学去耦级电路(23)的放大级电路(22)。
图9示出在本发明的实施例中的去耦输出级电路(4)，去耦输出级电路(4)包括基于运算放大器的放大级(22)，放大级(22)连接到基于光耦合器的光学去耦级电路(23)。
图10示出输入/输出I/O接口(24)连接到控制单元(1)，从而允许用户与设备交互的本发明的图。
图11示出在本发明的实施例中的信号生成器(27)连接到控制单元(1)和去耦输出级电路(4)的本发明的图。
图12示出在本发明的实施例中的外部源(2)是双源并且信号生成器(27)连接到控制单元(1)和去耦输出级电路(4)的本发明的图。
图13示出在本发明的实施例中的控制单元(1)连接到输出控制电路(30)，输出控制电路(30)连接到致动器接口(31)的本发明的图。
图14示出在本发明的实施例中的控制单元(1)连接到输出控制电路(30)，输出控制电路(30)连接到致动器接口(31)的本发明的图。此外，外部源(2)是双源。
图15示出在本发明的实施例中的控制单元(1)连接到输出控制电路(30)和信号生成器(27)；输出控制电路(30)连接到致动器接口(31)的本发明的图。
图16示出继电器电路，该继电器电路包括连接到继电器的晶体管，其中使用开关进行控制。
图17示出用于外部源(2)的电路，该电路包括连接到调节级的整流级。
具体实施方式
参考图1，存在允许DC或AC电力的外部源(2)。多源分配电路(3)连接到外部源(2)和控制单元(1)。控制单元(1)的目的包括通过针对待刺激的点的电或磁刺激，选择多源分配(参见下面的说明)以及管理以去耦输出级电路(4)为目标的刺激信号(9)。
去耦输出级电路(4)继而连接到多源分配电路(3)和控制单元(1)。控制单元(1)发送刺激信号(9)。去耦输出级电路(4)具有两个输出，PE(12)和Out(13)。换能器连接到PE(12)输出和Out(13)输出。为理解本发明，换能器、致动器、电动机、电极、光电元件、感应致动器、热生成器、电阻器、线圈被理解为通过感应、珀耳帖单元、天线，或其组合生成磁场。
存在不同类型的刺激，诸如由电刺激、磁刺激、电容刺激、感应刺激、热刺激、振动刺激，或光电刺激，或其组合构成的那些。
在本发明的实施例中，并且参考图2，存在连接到多源分配电路(3)的外部源(2)。多源分配电路(3)继而连接到控制单元(1)和去耦输出级电路(4)。
去耦输出级电路(4)通过PE(12)输出和Out(13)输出连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将数字化信号(9)从PE(12)和PC(13)通道发送到控制单元(1)。控制单元(1)通过PE(12)和Out(13)中存在的变化做出决定以向去耦输出级电路(4)反馈不同刺激信号(9)。通常，这些变化取决于PE(12)和Out(13)通道中的每个引起的电极负载的变化。
也就是说，当组织连接在这些点处时，受刺激组织的阻抗改变，并且通过经由模数转换器[ADC](5)改变其阻抗来监测电流和电压的变化。通过电流和电压的这些变化，监测所连接的阻抗的变化。根据阻抗的变化，控制单元(1)改变电刺激信号(9)。
去耦输出级电路(4)的这种形式对相关组织产生不同的刺激。对于图2的情况，多源分配电路具有v.Out(32)输出。刺激的外部源(2)是正的或负的。
参考图3，外部源(2)是连接到多源分配电路(3)的正/负源，即双源。多源分配电路(3)连接到控制单元(1)，控制单元(1)为多源分配电路(3)选择输出。以这种方式，多源分配电路(3)启用正v.Out(10)，负v.Out(11)，即正输出和负输出，其在两个象限中、成双或者采用正负之间的整个范围，具有过零，即在零处存在信号。
多源分配电路(3)通过正v.Out(10)输出、负v.Out(11)输出连接到去耦输出级电路(4)以对期望的组织进行刺激。去耦输出级电路(4)连接到模数转换器[ADC](5)以向控制单元(1)提供反馈(14)。
在本发明的实施例中，并且参考图4，多源分配电路(3)包括由控制单元(1)通过源控制线(6)命令的受控开关电路(16)。受控开关电路(16)具有阻抗(17)，阻抗(17)有助于防止在受控开关电路(16)闭合时发生短路。
受控开关电路(16)连接到电压调节器(18)和外部源(2)。当受控开关电路(16)闭合时，由控制单元(1)选择电压调节器电路(18)。以此方式，选择外部源(2)作为输入。电压调节器电路(18)调节位于输入处的外部源(2)。电流限制器电路(19)连接到电压调节器电路(18)的输出。电流限制器电路(19)不管在一定范围内的阻抗变化如何都使电流和电压保持恒定，并且将信号递送到输出Cp电容器(21)。
最后，输出Cp电容器(21)并联连接到电容器组(33)。电容器组(33)允许具有相同容量的电容器或不同容量的电容器。电容器组(33)的电容器通过源输出选择器(20)进行切换，源输出选择器(20)由控制单元(1)通过输出控制线(15)命令。电容器组(33)具有从C1电容器到Cn电容器的并联连接的n个电容器，其中自然数“n”大于零。源输出选择器(20)的输出激活或去激活电容器组(33)的每个电容器。
参考图4和图7，在本发明的实施例中，受控开关电路(16)包括：
-具有光耦合器(16a)的集成电路，光耦合器(16a)具有第一光耦合器(47)、第二光耦合器(48)、第三光耦合器(49)和第四光耦合器(50)；
-第一光耦合器(47)的阳极和第四光耦合器(50)的阳极连接；
-第二光耦合器(48)的阴极和第三光耦合器(49)的阴极连接；
-第一光耦合器(47)的阴极连接到电阻阻抗的一个端子，所述电阻阻抗的另一端子连接到高源控制信号(7)；
-第四光耦合器(50)的阴极连接到电阻阻抗的一个端子，所述电阻阻抗的另一端子连接到高源控制信号(7)；
-第二光耦合器(48)的阳极连接到电阻阻抗的一个端子，所述电阻阻抗的另一端子连接到高源控制信号(7)；
-第三光耦合器(49)的阳极连接到电阻阻抗的一个端子，所述电阻阻抗的另一端子连接到高源控制信号(7)；
-第一光耦合器(47)的发射极连接到第二光耦合器(48)的集电极；
-第三光耦合器(49)的发射极连接到第四光耦合器(50)的集电极；
-第一光耦合器(47)的集电极与第一高保护阻抗(57)连接，所述高保护阻抗(57)的另一端子连接到第三光耦合器(49)的集电极；
-第二光耦合器(48)的发射极连接到第二高保护阻抗(58)。
参考图4，受控开关电路(16)选自由继电器电路、光耦合器、受控选择器、断路器、晶体管，或其组合形成的组。
电压调节器电路(18)选自由集成电路、齐纳二极管、带电容器的电路、带线圈的电路、带晶体管的电路、机电调节器，或其组合形成的组。
电流限制器电路(19)选自由集成电路、带二极管的电路、带晶体管的电路、带电容器和电阻器的电路、带线圈和电阻器的电路，或其组合形成的组。
在本发明的未示出的实施例中，电容器组(33)连接在未连接到源输出选择器(20)的端部处，该源输出选择器即允许电容器组(33)的电容器中的每个串联和/或并联连接的第二源输出选择器。
由控制单元(1)命令的输出控制(15)切换电容器组(33)的电容器，这些电容器与输出电容器Cp(21)并联连接。输出电容器Cp(21)连接到电流限制器电路(19)。电容器组(33)和输出电容器Cp(21)之间的等效电容器连接到V.Out输出(32)。当电容器组(33)中的与输出电容器Cp(21)并联的电容器被切换时，输出负载的量改变。
在本发明的实施例中并且参考图5，多源分配器电路(3)用于正源(41)和负源(40)。以此方式，控制单元(1)通过源控制线(6)连接到受控开关电路(16)。受控开关电路(16)连接到阻抗(17)，阻抗(17)有助于防止在受控开关电路(16)闭合时发生短路。
受控开关电路(16)连接到电压调节器(18)和正外部源(41)。当受控开关电路(16)闭合时，由控制单元(1)选择电压调节器电路(18)，以此方式，选择外部源(41)作为输入。电压调节器电路(18)对被选择作为输入的外部源(41)进行调节。电流限制器电路(19)连接到电压调节器电路(18)的输出。电流限制器电路(19)不管在一定范围内的阻抗变化如何都使电流和电压保持恒定，并且将信号递送到输出Cp电容器(21)。
最后，输出Cp电容器(21)并联连接到电容器组(33)。电容器组(33)的电容器通过源输出选择器(20)换向，源输出选择器(20)由控制单元(1)通过输出控制线(15)调节。
由控制单元(1)命令的输出控制(15)切换电容器组(33)的与输出Cp电容器(21)并联的电容器，输出Cp电容器(21)连接到电流限制器电路(19)。电容器组(33)和输出电容器Cp(21)之间的等效电容器连接到正V.Out(10)输出。当连接电容器组(33)中的与输出Cp电容器(21)并联的至少一个电容器时，输出负载的量改变。
继而，控制单元(1)通过源控制线(6)连接到受控开关电路(34)。受控开关电路(34)连接到阻抗(35)，阻抗(35)有助于防止在受控开关电路(34)闭合时发生短路。受控开关电路(34)连接到电压调节器(36)和正外部源(40)。
当受控开关电路(34)闭合时，由控制单元(1)选择电压调节器电路(36)，以此方式，选择负源(40)作为输入。电压调节器电路(36)对被选择作为输入的负外部源(40)进行调节。电流限制器电路(37)连接到电压调节器电路(36)的输出。电流限制器电路(37)不管在一定范围内的阻抗变化如何都使电流和电压保持恒定，并且将信号递送到输出Cp电容器(38)。
最后，输出Cp电容器(38)并联连接到电容器组(39)。电容器组(39)的电容器通过源输出选择器(42)进行切换，源输出选择器(42)由控制单元(1)通过输出控制线(15)命令。
电容器组(39)具有从C1电容器到Cn电容器的并联连接的n个电容器，其中自然数“n”大于零，第二源输出选择器(42)的输出激活或去激活电容器组(39)的每个电容器。
在本发明的未示出的实施例中，电容器组(39)连接在未连接到源输出选择器(42)的端部处，源输出选择器(42)即允许电容器组(39)的电容器中的每个串联和/或并联连接的第二源输出选择器。
由控制单元(1)命令的输出控制(15)切换电容器组(39)的与输出Cp电容器(38)并联的电容器，输出Cp电容器(38)连接到电流限制器电路(37)。电容器组(39)和输出电容器Cp(38)之间的等效电容器连接到负V.Out(11)输出。当连接电容器组(39)中的与输出Cp电容器(38)并联的至少一个电容器时，输出负载的量改变。
在本发明的实施例中并且参考图6，多源分配器电路(3)用于正源(41)和负源(40)两者。
以此方式，控制单元(1)通过源控制线(6)连接到受控开关电路(16)。受控开关电路(16)具有阻抗(17)，阻抗(17)有助于防止在受控开关电路(16)闭合时发生短路。受控开关电路(16)连接到电压调节器(18)和外部正源(41)。当受控开关电路(16)闭合时，电压调节器电路(18)由控制单元(1)选择，以此方式，选择外部源(41)作为输入。电压调节器电路(18)对被选择作为输入的外部源(41)进行调节。
在电压调节器电路(18)的输出处，连接源输出选择器(20)，源输出选择器(20)的功能是将正外部源(41)转换为切换源，这允许电流和电压具有更大稳定性。电流限制器电路(19)连接到源输出选择器(20)的输出。电流限制器电路(19)不管在一定范围内的阻抗变化如何都使电流和电压保持恒定，并且将信号递送到输出Cp电容器(21)。
最后，输出Cp电容器(21)并联连接到电容器组(33)。电容器组(33)的电容器通过源输出选择器(20)进行切换，源输出选择器(20)由控制单元(1)通过输出控制线(15)命令。由控制单元(1)命令的输出控制(15)将与电容器组(33)并联的至少一个电容器与输出Cp电容器(21)连接，输出Cp电容器(21)连接到电流限制器电路(19)。电容器组(33)和输出电容器Cp(21)之间的等效电容器连接到正V.Out(10)输出。当连接电容器组(33)中的与输出Cp电容器(21)并联的至少一个电容器时，输出负载的量改变。
继而，控制单元(1)通过源控制线(6)连接到受控开关电路(34)。受控开关电路(34)连接到阻抗(35)，阻抗(35)有助于防止在受控开关电路(34)闭合时发生短路。受控开关电路(34)连接到电压调节器(36)和正外部源(40)。当受控开关电路(34)闭合时，电压调节器电路(36)由控制单元(1)选择。以此方式，选择负源(40)作为输入。电压调节器电路(36)对被选择作为输入的外部源(40)进行调节。
在电压调节器电路(18)的输出处，连接源输出选择器(42)，源输出选择器(42)的功能是将负外部源(40)转换为切换源，这允许电流和电压具有更大稳定性。在源输出选择器(42)的输出处。电流限制器电路(37)连接到源输出选择器(36)的输出。电流限制器电路(37)不管在一定范围内的阻抗变化如何都使电流和电压保持恒定，并且将信号递送到输出Cp电容器(38)。
最后，输出Cp电容器(38)并联连接到电容器组(39)。电容器组(39)的电容器通过源输出选择器(42)进行切换，源输出选择器(42)由控制单元(1)通过输出控制线(15)命令。
由控制单元(1)命令的输出控制(15)将与电容器组(39)并联的至少一个电容器与输出Cp电容器(38)连接，输出Cp电容器(38)连接到电流限制器电路(37)。电容器组(39)和输出电容器Cp(38)之间的等效电容器连接到输出负V.Out(11)。当切换电容器组(39)中的与输出Cp电容器(38)并联的至少一个电容器时，输出负载的量改变。
在本发明的实施例中，并且参考图7，存在用于多源分配电路(3)的电路。该电路具有例如外部源(2)、正外部源(41)和负外部源(40)，其中外部源(2)可以是5伏。
受控开关电路(16)包括四个成对并联连接的光耦合器，以切换正外部源(41)。外部源(2)连接到电阻阻抗(55)。电阻阻抗(55)连接到两个光耦合器的输入，具体是光耦合器(47)和(50)。在另一对光耦合器的输入处，具体是(48)和(49)，连接了高源控制信号(7)。光耦合器中的每个均受到限流阻抗的适当保护。
当控制单元(1)通过高源控制线(7)发送控制信号时，一对光耦合器开始导通；当该信号改变时，另一对开始导通。光耦合器中的每个具有到阻抗的输入，其具有限制每个光耦合器的LED二极管电流的功能。
为防止在控制单元(1)通过高源控制线(7)发送信号(9)时发生短路以至未选择正外部源(41)，连接两个电阻阻抗(57)和(58)。
在受控开关电路(16)的输出处，连接电压调节器电路(18)。电压调节器电路(18)包括两个齐纳二极管。齐纳二极管(18a)与光耦合器(47)并联连接并与光耦合器(48)串联连接，并且齐纳二极管(18b)与光耦合器(50)并联连接并与光耦合器(49)串联连接。电流限制器电路(19)连接到电压调节器电路(18)的输出。光耦合器中的每个均受到限流阻抗的适当保护。
电流限制器电路(19)包括两个MOSFET晶体管。MOSFET晶体管具有其自身的保护二极管。p沟道MOSFET晶体管(19a)通过源极引脚连接到正外部源(41)。晶体管(19a)通过漏极引脚连接到正V.Out(10)输出和输出Cp电容器(21)。在晶体管的栅极引脚(19a)处，同时连接光耦合器(47)和(48)。
n沟道MOSFET晶体管(19b)通过其漏极引脚和源极引脚连接到电路参考(即GND)。继而，晶体管(19b)的栅极引脚同时连接到光耦合器(49)和(50)，并且继而去耦电容器(C4)连接到源极引脚，从而允许使输入源和输出阻抗去耦。尽管阻抗改变，但晶体管(19a)和(19b)仍保持电流恒定。电流限制器电路(19)连接到输出Cp电容器(21)。
输出Cp电容器(21)与电容器组(33)并联连接。此外，去耦电容器连接到输出Cp电容器(21)。为连接来自电容器组(33)的至少一个电容器，控制单元(1)发送信号(9)并切换源输出选择器(20)。源输出选择器(20)将来自电容器组(33)的至少一个电容器与输出Cp电容器(21)并联连接，输出Cp电容器(21)继而连接到正V.Out(10)输出。
输出Cp电容器(21)和来自电容器组(33)的至少一个电容器之间的并联允许改变输出负载。
受控开关电路(34)包括四个成对并联连接的光耦合器以切换负外部源(40)。5伏外部源(2)连接到电阻阻抗(56)。电阻阻抗(56)连接到两个光耦合器具体是光耦合器(51)和(54)的输入。在另一对光耦合器具体是光耦合器(52)和(53)的输入处，连接了低源控制信号(8)。
当控制单元(1)通过低源控制线(8)发送控制信号时，一对光耦合器开始导通；当该信号改变时，另一对光耦合器开始导通。光耦合器中的每个具有到阻抗的输入，其具有限制每个光耦合器的LED二极管电流的功能。
为防止在控制单元(1)通过低源控制线(8)发送信号(9)时发生短路以至未选择负外部源(40)，连接两个电阻阻抗(59)和(60)。
在受控开关电路(34)的输出处，连接了电压调节器电路(36)。电压调节器电路(36)包括两个齐纳二极管。齐纳二极管(36b)与光耦合器(51)并联连接并与光耦合器(52)串联连接，并且齐纳二极管(36a)与光耦合器(54)并联连接并与光耦合器(53)串联连接。电流限制器电路(37)连接到电压调节器电路(36)的输出。
电流限制器电路(37)包括两个MOSFET晶体管。MOSFET晶体管具有其自身的保护二极管。n沟道MOSFET晶体管(37b)通过源极引脚连接到负外部源(40)。晶体管(37b)通过漏极引脚连接到负V.Out(11)输出和输出Cp电容器(38)。在晶体管的栅极引脚(37b)处同时连接了光耦合器(53)和(54)。
p沟道MOSFET晶体管(37a)通过其漏极引脚和源极引脚连接到电路参考(即GND)。继而，晶体管栅极引脚(37a)同时连接到光耦合器(51)和(52)。尽管阻抗改变，但晶体管(37a)和(37b)仍保持电流恒定。电流限制器电路(37)连接到输出Cp电容器(38)。
输出Cp电容器(38)与电容器组(42)并联连接。为连接来自电容器组(42)的至少一个电容器，控制单元(1)发送信号(9)并切换源输出选择器(39)。源输出选择器(39)将来自电容器组(42)的至少一个电容器与输出Cp电容器(38)并联连接，输出Cp电容器(38)继而连接到负V.Out(11)输出。
输出Cp电容器(38)和来自电容器组(39)的至少一个电容器之间的并联允许改变输出负载。
参考图8，信号(9)由控制单元(1)命令，通常该信号(9)是脉冲串，其中幅度、频率或脉冲步长(即脉冲的宽度)变化。通过改变信号(9)的这些特征来获得不同的结果。
信号(9)来自控制单元(1)，控制单元(1)是微控制器、计算机或信号生成器。脉冲信号具有低功率，因此，为了以更大负载递送它，应当通过放大级电路(22)对其进行调节。
由控制单元(1)提供的信号(9)进入放大级电路(22)。为安全起见，所述放大级(22)的输出不将换能器直接连接到期望的组织。因此，需要去耦电路。去耦电路允许电容性去耦，通过变压器的去耦，或者如图8所示，在本发明的实施例中是光学去耦级电路(23)。
放大级电路(22)的输出、源分配器电路的正V.Out(10)输出和负V.Out(11)输出从多源分配电路(3)连接到光学去耦级电路(23)。在光学去耦电路(23)的输出即PE(12)和Out(13)处，通过换能器连接阻抗(即期望的组织)。PE(12)输出和Out(13)输出是去耦输出级电路(4)的输出。
当脉冲信号(9)进入光学去耦级电路(23)时，它切换到由控制单元(1)发送的脉冲信号(9)的频率，并且具有由控制单元(1)发送的幅度。
在本发明的实施例中并且参考图9，由控制单元(1)命令的信号(9)连接到放大级电路(22)。放大级电路(22)包括仪表放大器，该仪表放大器继而由两个运算放大器组成，其中第一运算放大器用作反相放大器，并且第二运算放大器具有去耦阻抗的功能。
放大级电路(22)的输出连接到光学去耦级电路(23)。光学去耦级电路(23)包括用于正输入源(41)的一对光耦合器，该对光耦合器以其相应的电阻阻抗布置在放大级电路(22)的输出处。
当脉冲信号(9)切换正外部源(41)时，这些光耦合器中的一个，具体是光耦合器(23c)保护负外部源(40)的电路段。此外，第二光耦合器集成电路(34a)被切换以将正外部源(41)连接到具有齐纳二极管、电阻阻抗和MOSFET晶体管的电路段，以便调节输出信号。通过PE(12)输出和Out(13)输出发送该输出信号。
光学去耦级电路(23)还具有用于负输入源(40)的一对光耦合器，该对光耦合器以其相应的电阻阻抗布置在放大级电路(22)的输出处。
当脉冲信号(9)切换负外部源(40)时，这些光耦合器中的一个，具体是光耦合器(23d)保护负外部源(41)的电路段。此外，第一光耦合器集成电路(16a)被切换以将负外部源(40)连接到具有齐纳二极管、电阻阻抗和MOSFET晶体管的电路段，以便调节输出信号。通过PE(12)输出和Out(13)输出发送该输出信号。
PE(12)输出和Out(13)输出连接在光学去耦级(23)的输出处，其中直接连接换能器。
换能器接收由放大级电路(22)放大的信号所调制的正V.Out(10)信号和负V.Out(11)信号。根据换能器的类型，输入源的要求改变，因此有必要改变连接到多源分配电路(3)的负载。
参考图10；控制单元(1)具有用户接口或I/O输入和输出接口(24)，用户接口或I/O输入和输出接口(24)是具有显示屏、LCD、监测器以显示由模数转换器[ADC](5)递送到控制单元(1)的反馈(14)的计算设备，以便观察在去耦输出级电路(4)的PE(12)点和Out(13)点处连接的阻抗的行为。
用户接口或I/O输入和输出接口(24)允许专业用户将命令发送到控制单元(1)以改变控制单元(1)必须发送到去耦输出级电路(4)的信号(9)的特征。
控制单元(1)继而连接到多源分配电路(3)以发送将对其使用输入源的命令。分配器电路连接到双正/负外部源(2)。多源分配电路(3)的输出–正V.Out(10)和负V.Out(11)-连接到去耦输出级电路(4)。去耦输出级电路(4)的输出-PE(12)和Out(13)-连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将反馈信号(14)发送到控制单元(1)。
参考图11，多源分配电路(3)连接到正或负的外部源(2)，并且通过源控制线(6)连接到控制单元(1)。控制单元(1)通过信号控制线(26)连接到信号生成器(27)。信号生成器(27)将信号(9)发送到去耦输出级电路(4)。去耦输出级电路(4)接收由信号生成器(27)发送的信号(9)和由多源分配电路(3)发送的V.Out(32)信号。
去耦输出级电路(4)的输出-PE(12)和Out(13)-连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将反馈信号(14)发送到控制单元(1)以用于监测连接到PE(12)和Out(13)的阻抗的行为。
参考图12，多源分配电路(3)通过高源控制线(7)和低源控制线(8)连接到双正/负外部源(2)和控制单元(1)。控制单元(1)通过信号控制线(26)连接到信号生成器(27)。信号生成器(27)将信号(9)发送到去耦输出级电路(4)，去耦输出级电路(4)继而接收由多源分配电路(3)发送的正V.Out(10)信号和负V.Out(11)信号。
去耦输出级电路(4)的输出-PE(12)和Out(13)-连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将反馈信号(14)发送到控制单元(1)以用于监测连接到PE(12)通道和Out(13)通道的阻抗的行为。
参考图13，多源分配电路(3)连接到正或负的外部源(2)，并且通过源控制线(6)连接到控制单元(1)。控制单元(1)连接到信号生成器(27)。信号生成器(27)将两个或更多个信号(9)发送到两个或更多个去耦输出级电路(4)。
由信号生成器(27)发送的信号(9)和由多源分配电路(3)发送的V.Out信号(32)进入去耦输出级电路(4)。每个输出级电路通过PE(12)输出和Out(13)输出连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将反馈信号(14)发送到控制单元(1)以进行监测。
每个去耦输出级电路(4)的所有PE(12)输出和Out(13)输出连接到输出控制电路(30)。输出控制电路(30)接收由控制单元(1)命令的信号，该信号允许选择要刺激哪个换能器。致动器接口(31)连接在输出控制电路(30)的输出处。两个或更多个换能器通过PE’(43)输出和Out’(44)输出连接到致动器接口(31)。
参考图14，多源分配电路(3)通过高源控制线(7)和低源控制线(8)连接到双正/负外部源(2)和控制单元(1)，从而允许在正源和负源之间切换。控制单元(1)将两个或更多个信号(9)发送到两个或更多个去耦输出级电路(4)。
由控制单元(1)发送的信号(9)、由多源分配电路(3)发送的正V.Out信号(10)和负V.Out信号(11)进入去耦输出级电路(4)。每个输出级电路通过PE(12)输出和Out(13)输出连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)将反馈信号(14)发送到控制单元(1)以进行监测。
每个去耦输出级电路(4)的所有PE(12)输出和Out(13)输出连接到输出控制电路(30)。输出控制电路(30)接收由控制单元(1)命令的信号，该信号允许选择要刺激哪个换能器。致动器接口(31)连接在输出控制电路(30)的输出处。两个或更多个换能器通过PE’(43)输出和Out’(44)输出连接到致动器接口(31)。
参考图15，多源分配电路(3)通过高源控制线(7)和低源控制线(8)连接到双正/负外部源(2)和控制单元(1)，从而允许在正源和负源之间切换。控制单元(1)连接到信号生成器(27)。信号生成器(27)发送两个或更多个信号。
由信号生成器(27)发送的信号(9)、由多源分配电路(3)发送的正V.Out信号(10)和负V.Out信号(11)进入去耦输出级电路(4)。每个输出级电路通过PE(12)输出和Out(13)输出连接到模数转换器[ADC](5)，模数转换器(5)启动到控制单元(1)的反馈(14)以进行监测。
每个去耦输出级电路(4)的所有PE(12)输出和Out(13)输出连接到输出控制电路(30)。输出控制电路(30)接收由控制单元(1)命令的信号，该信号允许选择要刺激哪个换能器。致动器接口(31)连接在输出控制电路(30)的输出处。两个或多个换能器通过PE’(43)输出和Out’(44)输出连接到致动器接口(31)。
参考图16，其示出继电器电路的示例。继电器电路包括允许选择晶体管是否开始导通的一对开关。当晶体管开始导通时，允许将继电器线圈连接到GND，从而改变继电器的状态。
参考图17，它示出用于12伏和-12伏的双源的电路。该电路包括12伏和-12伏的整流器、滤波器和调节器。整流电路的区段包括两个二极管、一组电阻和电容器。整流级之后是两个级，其取决于电压；如果为正，则其通过12伏的电压调节器。如果整流电压为负，则其通过-12伏的电压调节器。
在本发明的未示出的实施例中，多源分配电路包括连接到源输出选择器(20)的控制单元(1)。电压调节器电路(18)连接到电流限制器(19)。电流限制器(19)连接到电容器(21)、电容器组(33)和源极输出选择器(20)，其中控制单元(1)通过输出控制信号总线(15)控制源输出选择器(20)，源输出选择器(20)连接或断开来自电容器组(33)的一个或多个电容器。
任选地，在多源分配电路中，计算单元(1)连接到受控开关电路(16)。受控开关电路(16)连接到电压调节器电路(18)和阻抗(17)，阻抗(17)连接到电压调节器电路(18)和受控开关电路(16)。其中控制单元(1)通过源控制信号(6)控制受控开关电路(16)。
另选地，在多源分配电路中，计算单元(1)连接到第二受控开关电路(34)，第二受控开关电路(34)连接到第二电压调节器电路(36)和第二阻抗(35)；第二阻抗(35)连接到第二电压调节器电路(36)和第二受控开关电路(34)，第二电压调节器电路(36)连接到第二电流限制器(37)，第二电流限制器(37)连接到第二电容器(38)、第二电容器组(39)和源输出选择器(42)；
其中控制单元(1)通过源控制信号(6)控制第二受控开关电路(34)的打开和闭合，并且通过输出控制信号(15)控制第二源输出选择器(42)。
而且，在本发明的实施例中(例如，多源分配电路)，计算单元(1)连接到第三源输出选择器(63)，第三源输出选择器(63)连接到第一电流限制器(19)和第一电压调节器(18)。第四源输出选择器(64)连接到第二电流限制器(37)和第二电压调节器(36)。
应当理解，本发明不限于所描述和示出的实施例，并且经过技术培训的人员将理解，可以做出不背离仅由所附权利要求限定的本发明的精神的许多变化和修改。

Claims (19)

1.一种电和磁组织刺激设备，包括：
-多源分配电路(3)；
-去耦输出级电路(4)，其连接到所述多源分配电路(3)和控制单元(1)；以及
-所述控制单元(1)，其连接到所述多源分配电路(3)和所述去耦输出级电路(4)；
其中所述控制单元(1)生成所述PE(12)输出和Out(13)输出以电和磁刺激组织。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述去耦输出级电路(4)连接到换能器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述去耦输出级电路(4)和所述控制单元(1)连接到ADC(5)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述多源分配电路(3)是双重的。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多源分配电路(3)包括：
-控制单元(1)，其连接到受控开关电路(16)和源输出选择器(20)；
-所述受控开关电路(16)，其连接到电压调节器电路(18)和阻抗(17)；
-所述阻抗(17)，其连接到所述电压调节器电路(18)和所述受控开关电路(16)；
-所述电压调节器电路(18)，其连接到电流限制器(19)；以及
-所述电流限制器(19)，其连接到电容器(21)、电容器组(33)和所述源输出选择器(20)；
其中所述控制单元(1)通过源控制信号(6)控制所述受控开关电路(16)并且通过输出控制信号总线(15)控制所述源输出选择器(20)，所述源输出选择器(20)连接或断开来自所述电容器组(33)的一个或多个电容器。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述多源分配电路(3)包括：
-第二受控开关电路(34)，其连接到第二电压调节器电路(36)和第二阻抗(35)；
-所述第二阻抗(35)，其连接到所述第二电压调节器电路(36)和所述第二受控开关电路(34)；
-所述第二电压调节器电路(36)，其连接到第二电流限制器(37)；以及
-所述第二电流限制器(37)，其连接到第二电容器(38)、第二电容器组(39)和所述源输出选择器(42)；
其中所述控制单元(1)通过所述源控制信号(6)控制所述第二受控开关电路(34)的打开和闭合，并且通过所述输出控制信号(15)控制所述第二源输出选择器(42)。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述多源分配电路(3)包括：
-第三源输出选择器(63)，其连接到所述第一电流限制器(19)和所述第一电压调节器(18)；以及
-第四源输出选择器(64)，其连接到所述第二电流限制器(37)和所述第二电压调节器(36)；
所述第三源输出选择器(63)和所述第四源输出选择器(64)连接到所述控制单元(1)。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述多源分配电路(3)包括：
-第一受控开关电路(16)，其连接到高源控制信号(7)、第一高保护阻抗(57)、第二高保护阻抗(58)、正电压调节器电路(18)，并且正电流限制器电路(19)连接到所述第一受控开关电路(16)的输出；
-所述正电流限制器电路(19)，其连接到第一电容器(21)；
-所述第一电容器(21)，其连接到第一源输出选择器(20)和第一电容器组(33)；
-第二受控开关电路(34)，其连接到低源控制信号(8)、第一低保护阻抗(59)、第二低保护阻抗(60)、负电压调节器电路(18)，并且负电流限制器电路(18)连接到所述第二受控开关电路(34)的输出；
-所述正电流限制器电路(37)，其连接到第二电容器(38)；以及
-所述第二电容器(38)，其连接到第二源输出选择器(42)和第二电容器组(39)。
9.根据权利要求5或权利要求6或权利要求7或权利要求8所述的设备，其中在未连接所述源输出选择器的端部处，第二源输出选择器连接到所述电容器组。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述去耦输出级电路(4)包括连接到光学去耦级电路(23)的放大级(22)。
11.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制单元(1)连接到I/O接口(13)。
12.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制单元(1)连接到信号生成器(27)，并且所述信号生成器(27)连接到所述去耦输出级电路(4)。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述多源分配电路(3)是双重的。
14.根据权利要求3或13所述的设备，其中所述控制单元(1)连接到输出控制器(30)，所述去耦输出级电路(4)连接到所述输出控制器(30)；所述输出控制器(30)连接到致动器接口(31)，所述致动器接口生成PE’(43)信号和Out’(44)信号。
15.一种多源分配电路，包括：
-控制单元(1)，其连接到源输出选择器(20)；
-电压调节器电路(18)，其连接到电流限制器(19)；
-所述电流限制器(19)，其连接到电容器(21)、电容器组(33)和所述源输出选择器(20)；
其中所述控制单元(1)通过输出控制信号总线(15)控制所述源输出选择器(20)，所述源输出选择器(20)连接或断开来自所述电容器组(33)的一个或多个电容器。
16.根据权利要求15所述的多源分配电路，其中所述计算单元(1)连接到受控开关电路(16)，所述受控开关电路(16)连接到所述电压调节器电路(18)和阻抗(17)，所述阻抗(17)连接到所述电压调节器电路(18)和所述受控开关电路(16)，其中所述控制单元(1)通过源控制信号(6)控制所述受控开关电路(16)。
17.根据权利要求16所述的多源分配电路，其中所述计算单元(1)连接到第二受控开关电路(34)，所述第二受控开关电路(34)连接到第二电压调节器电路(36)和第二阻抗(35)；
-所述第二阻抗(35)连接到所述第二电压调节器电路(36)和所述第二受控开关电路(34)；
-所述第二电压调节器电路(36)连接到第二电流限制器(37)；
-所述第二电流限制器(37)连接到第二电容器(38)、第二电容器组(39)和所述源输出选择器(42)；
其中所述控制单元(1)通过所述源控制信号(6)控制所述第二受控开关电路(34)的打开和闭合，并且通过所述输出控制信号(15)控制所述第二源输出选择器(42)。
18.根据权利要求17所述的多源分配电路，其中所述计算单元(1)连接到第三源输出选择器(63)，所述第三源输出选择器(63)连接到所述第一电流限制器(19)和所述第一电压调节器(18)；并且第四源输出选择器(64)连接到所述第二电流限制器(37)和所述第二电压调节器(36)。
19.根据权利要求15或权利要求16或权利要求17或权利要求18所述的设备，其中在未连接所述源输出选择器的端部处，第二源输出选择器连接到所述电容器组。
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