CN117134722A - 一种延时模块及带有延时模块的能控器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种延时模块及带有延时模块的能控器，延时模块包括延时电阻器、延时电容器、第一反向器、第二反向器和肖特基二极管；延时电阻器的一端连接第一反向器的输出端，第一反向器的一个输入端用于连接控制模块，延时电阻器的另一端连接延时电容器，延时电容器的自由端接地，并用于连接收发机，第一反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，第二反向器的一个输入端连接延时电阻器和延时电容器的公共端，第二反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，第二反向器的输出端用于连接收发机，肖特基二极管的阳极连接第一反向器的输出端，阴极连接延时电阻器和延时电容器的公共端。本申请具有增强能控器的可靠性的效果。

Description

一种延时模块及带有延时模块的能控器

技术领域

本申请涉及能控器的技术领域，尤其是涉及一种延时模块及带有延时模块的能控器。

背景技术

目前，在医疗领域中，植入式神经电刺激系统是缓解慢性疼痛的重要手段。该方法主要利用外部能量控制器（以下简称“能控器”）通过无线的方式向植入到体内的电刺激器传输能量，以支持病患体内的电刺激芯片生成电刺激波形，并且通过射频天线与植入式神经刺激器进行无线通信交互。其中，能控器能够发送具有一定频率和占空比的发射信号。

一般的，能控器主要包括收发机和与收发机连接的功率放大器。为了使得能控器能够发送具有一定频率和占空比的发射信号，通常采用两种方式实现。其中，一种方式为直接控制收发机输出具有一定频率和占空比的发射信号。另一种方式为控制收发机长发稳定的信号，进而通过控制功率放大器的通断实现。

针对上述中的相关技术，发明人认为这两种方式都有共同的缺陷，即当同时给收发机和功率放大器使能信号，在器件的延迟作用下，有可能出现收发机比功率放大器先启动的情况。对于这种情况，在收发机启动而功率放大器未启动时，收发机的发射信号会发生反射，以造成收发机的损坏，从而影响能控器的可靠性。

发明内容

为了增强能控器的可靠性，本申请提供了一种能控器用延时模块。

第一方面，本申请提供一种延时模块，采用如下的技术方案：

一种延时模块，包括延时电阻器、延时电容器、第一反向器、第二反向器和肖特基二极管；

所述延时电阻器的一端连接第一反向器的输出端，所述第一反向器的一个输入端用于连接控制模块，所述延时电阻器的另一端连接延时电容器，所述延时电容器的自由端接地，并用于连接收发机，所述第一反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，所述第二反向器的一个输入端连接延时电阻器和延时电容器的公共端，所述第二反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，所述第二反向器的输出端用于连接收发机，所述肖特基二极管的阳极连接第一反向器的输出端，阴极连接延时电阻器和延时电容器的公共端。

通过采用上述技术方案，延时电阻器和延时电容器串联能够形成延时，肖特基二极管抑制了使能信号停止时产生的时延，第二反向器能够实现使能信号产生时没有时延，使能信号停止时产生时延的延时功能，第一反向器能够实现使能信号产生时产生时延，使能信号停止时没有时延的延时功能，进而使得控制模块输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器启动，经过延时的使能信号使得收发机启动，实现收发机的启动时间晚于功率放大器的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

可选的，所述延时模块的延时时长为延时电阻器的电阻值与延时电容器的电容值的乘积。

可选的，所述延时电阻器为可调电阻器，所述延时电容器为可调电容器。

通过采用上述技术方案，使得延时时长可调。

可选的，所述延时电阻器与延时电容器均可拆卸。

通过采用上述技术方案，可以随时更换不同量级的电阻器和电容器。

第二方面，本申请提供一种能控器，采用如下的技术方案：

一种能控器，包括第一方面的延时模块、收发机、功率放大器和控制模块；

所述控制模块用于输出使能信号；

所述功率放大器连接控制模块，用于在接收到使能信号时启动；

所述第一反向器用于连接控制模块的输入端连接控制模块，用于接收使能信号，所述第二反向器的输出端用于输出延时后的使能信号；

所述收发机连接第二反向器的输出端，用于在接收到延时后的使能信号启动。

通过采用上述技术方案，控制模块输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器启动，经过延时的使能信号使得收发机启动，实现收发机的启动时间晚于功率放大器的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

可选的，所述延时模块的延时时长为延时电阻器的电阻值与延时电容器的电容值的乘积。

可选的，所述延时电阻器的电阻值可调，所述延时电容器的电容值可调。

通过采用上述技术方案，使得延时时长可调。

可选的，所述延时电阻器为可调电阻器，所述延时电容器为可调电容器。

通过采用上述技术方案，使得延时时长可调。

可选的，所述延时电阻器与延时模块的电路板可拆卸连接，所述延时电容器与延时模块的电路板可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，可以随时更换不同量级的电阻器和电容器。

可选的，还包括一级器件、二级器件、三级器件、……、N级器件，所述二级器件连接一级器件，所述三级器件连接二级器件，……，所述N级器件连接所述N-1级器件，所述延时模块设置有多个，所述一级器件通过一延时模块与控制模块连接，所述二级器件通过一延时模块与控制模块连接，……，所述N-1级器件通过一延时模块与控制模块连接，所述N级器件与控制模块连接：

所有延时模块的延时电阻器和延时电容器组成器件选取模块。

通过采用上述技术方案，使用者将延时电阻器和延时电容器接入延时模块时，延时模块是连通状态，当使用者未将延时电阻器和延时电容器接入延时模块时，延时模块是断开状态，进而使用者可以根据要使用的延时模块的数量，从器件选取模块中选取延时电阻器和延时电容器灵活搭建能控器。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

在本申请中，控制模块输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器启动，经过延时的使能信号使得收发机启动，实现收发机的启动时间晚于功率放大器的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

附图说明

图1是本申请实施例的延时模块的电路示意图。

图2是本申请实施例的延时模块的系统示意图。

图3是本申请实施例的器件选取模块的电路示意图。

附图标记说明：1、延时模块；2、收发机；3、功率放大器；4、控制模块；5、器件选取模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种延时模块。

参照图1，延时模块1包括延时电阻器R1、延时电容器C1、第一反向器T1、第二反向器T2和肖特基二极管D1，以实现使能信号产生时产生时延，使能信号停止时没有时延的延时功能。

具体来说，延时电阻器R1的一端连接第一反向器T1的输出端。第一反向器T1的一个输入端用于连接控制模块4。延时电阻器R1的另一端连接延时电容器C1。延时电容器C1的自由端接地，并用于连接收发机2。第一反向器T1的另一个输入端连接延时电容器C1的自由端。第二反向器T2的一个输入端连接延时电阻器R1和延时电容器C1的公共端，第二反向器T2的另一个输入端连接延时电容器C1的自由端，第二反向器T2的输出端用于连接收发机2。肖特基二极管D1的阳极连接第一反向器T1的输出端，阴极连接延时电阻器R1和延时电容器C1的公共端。

下面对该延时模块1的电路结构的形成过程进行详细说明。

首先，想要实现延时功能，需要串联的电阻器和电容器。延时时长即为延时电阻器R1的电阻值与延时电容器C1的电容值的乘积。然而，这样能够实现的是使能信号产生和停止时都具有时延的延时效果，并且延时效果响应速度较慢，与所需要的延时功能有所差别。

为此，设置的肖特基二极管D1并联于延时电阻器R1，其阳极连接使能信号输入端，阴极连接延时电阻器R1和延时电容器C1的公共端。此时，由于肖特基二极管D1是在电压达到特定值时才会导通，所以能够将抑制使能信号产生时响应速度较慢的时延，而无法抑制使能信号停止时响应速度较慢时延，从而导致使能信号产生时没有时延，而使能信号停止时时延的延时效果。需要在此基础上，作进一步改进。

具体的，将第二反向器T2的一个输入端连接延时电阻器R和延时电容器C的公共端，另一个输入端连接延时电容器C1的自由端，其输出端作为延时模块1的输出端。串联的第二反向器T2能够反置高低电平，并将响应速度较慢的延时部分转换方波，即加快了延时功能的响应速度。但由于第二反向器T2的加入，使得使能信号产生时没有时延，使能信号停止时产生时延。为此，还需要将第一反向器T1的一个输入端连接延时电容器C1的自由端，将其另一个输入端作为使能信号输入端，其输出端连接延时电阻器R1的自由端，以最终实现使能信号产生时产生时延，使能信号停止时没有时延的延时功能。

值得说明的是，延时电阻器R1可以选用诸如滑动变阻器、变阻箱等可调电阻器，延时电容器C1可以选用可调电容器，以便于调节延时时长。在一些具体的实施例中，延时电阻器R1和延时模块1的电路板可以是可拆卸连接的，延时电容器C1和延时模块1的电路板也可以是可拆卸连接的，以便于时延模块在出厂前，工作人员可以根据需求选择对应量级的可调电阻器作为延时电阻器R1，选择对应量级的可调电容器作为延时电容器C1，使得一个延时模块1能够实现的延时范围更宽。当然，若延时电阻器R1为定值电阻器，延时电容器C1为定值电容器，也可以直接将延时电阻器R1设置成与延时模块1的电路板可拆卸连接，将延时电容器C1设置成与延时模块1的电路板可拆卸连接，以便于更换其他电阻值的电阻器和其他电容值的电容器，进而实现延时电阻器R1的电阻值可调和延时电容器C1的电容值可调的效果。

本申请实施例一种延时模块1的实施原理为：延时电阻器R1和延时电容器C1串联能够形成延时，肖特基二极管D1抑制了使能信号停止时产生的时延，第二反向器T2能够实现使能信号产生时没有时延，使能信号停止时产生时延的延时功能，第一反向器T1能够实现使能信号产生时产生时延，使能信号停止时没有时延的延时功能，进而使得控制模块4输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器3启动，经过延时的使能信号使得收发机2启动，实现收发机2的启动时间晚于功率放大器3的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

本申请实施例还公开一种带有延时模块1的能控器。

参照图1，带有延时模块1的能控器包括上一个实施例公开的延时模块1、收发机2、功率放大器3和控制模块4。其中，控制模块4输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器3启动，经过延时的使能信号使得收发机2启动，实现收发机2的启动时间晚于功率放大器3的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

具体的，功率放大器3连接控制模块4，用于接收控制模块4输出的使能信号，并用于在接收到使能信号时启动。

延时模块1连接控制模块4，用于接收控制模块4输出的使能信号，并用于在接收到使能信号时，输出延时后的使能信号。具体来说，第一反向器T1用于连接控制模块4的输入端连接控制模块4，第二反向器T2的输出端用于输出延时后的使能信号。延时模块1的电路结构已经在上一个实施例中进行了详细的说明，此处不再赘述。

收发机2连接延时模块1，即连接第二反向器T2的输出端，用于接收延时后的使能信号，并用于在接收到延时后的使能信号时启动。

参照图1和图2，值得说明的是，延时模块1在本申请中使得收发机2的启动时间能够晚于功率放大器3的启动时间，这同样适用于任意相连的前级器件和后级器件之间，以使得后级器件的启动时间比前级器件的启动时间早。当然，在多级器件中也同样适用。即在任意相连的前级器件和后级器件之间都可以设置延时模块1，以使得后级器件的启动时间比前级器件的启动时间早。对于有多级器件的情况，由于使能信号是由诸如MCU等控制器芯片输出的，并且无需占用MCU等控制器芯片的多个管脚来实现在不同时间输出使能信号的功能，使得MCU等控制器芯片在控制多级器件启动时可以减少管脚的使用数量，进而有利于MCU等控制器芯片实现更多的功能。

在另一个实施例中，能控器同样包括多级器件，具体包括一级器件、二级器件、三级器件、……、N级器件。其中，二级器件连接一级器件，三级器件连接二级器件，……，N级器件连接N-1级器件。由于相邻的器件之间都需要后级器件的启动时间比前级器件的启动时间早，所以延时模块1设置有多个。具体来说，一级器件通过一延时模块1与控制模块4连接，二级器件通过一实验模块与控制模块4连接，……，N-1级器件通过一延时模块1与控制模块4连接，N级器件与控制模块4连接。

进一步的，在能控器中，一级器件为收发机2，二级器件是驱动级功率放大器3，三级器件为末级功率放大器3。末级功率放大器3连接控制模块4，用于接收使能信号。驱动级功率放大器3通过一个延时模块1连接控制模块4，用于接收延时后的使能信号。收发机2通过另一个延时模块1连接控制器，用于接收延时后的使能信号。其中，与驱动级功率放大器3连接的延时模块1的延时时长小于与收发机2连接的延时模块1的延时时长。

参照图1和图3，可以理解的，在制作能控器时，会将能够实现能控器所有功能的电路印制于电路板上。其中，每个延时模块1中的延时电阻器R1和延时电容器C1都是与电路板可拆卸连接，以便调节延时模块1的延时时长。每个延时模块1中的延时电阻器R1都为变阻箱，延时电容器C1都为可调电容器。但变阻箱的阻值范围的量级不同，可调电容器的容值范围的量级也不同。这两个延时模块1的延时电阻器R1和延时电容器C1组成器件选取模块5。器件选取模块5同样也印制于电路板上，能够提供可连接的电阻器和电容器。

能控器在出厂前，工作人员可以根据实际需求选择要接入的延时模块1数量，即接入的延时电阻器R1的数量和延时电容器C1的数量，也可以选择每个延时模块1接入的延时电阻器R1的阻值范围的量级以及接入的延时电容器C1的容值范围的量级，还可以选择接入的延时电阻器R1的电阻值和接入的延时电容器C1的电容值。可以通过焊接导线的方式将延时电阻器R1和延时电容器C1接入对应的延时模块1中。尽管每个延时电阻器R1的阻值范围的量级不同，每个延时电容器C1的容值范围的量级不同，但是工作人员依旧可以通过调节延时电阻器R1的电阻值和延时电容器C1的电容值，使得延时模块1的延时时长一致。

上述方案同样适用于一些具有多级器件的电子产品。

本申请实施例一种带有延时模块1的能控器的实施原理为：控制模块4输出一个使能信号时，原本的使能信号使得功率放大器3启动，经过延时的使能信号使得收发机2启动，实现收发机2的启动时间晚于功率放大器3的启动时间，避免了发射信号发生反射的情况，便于增强能控器的可靠性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种延时模块，其特征在于：包括延时电阻器、延时电容器、第一反向器、第二反向器和肖特基二极管；

所述延时电阻器的一端连接第一反向器的输出端，所述第一反向器的一个输入端用于连接控制模块(4)，所述延时电阻器的另一端连接延时电容器，所述延时电容器的自由端接地，并用于连接收发机(2)，所述第一反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，所述第二反向器的一个输入端连接延时电阻器和延时电容器的公共端，所述第二反向器的另一个输入端连接延时电容器的自由端，所述第二反向器的输出端用于连接收发机(2)，所述肖特基二极管的阳极连接第一反向器的输出端，阴极连接延时电阻器和延时电容器的公共端。

2.根据权利要求1所述的延时模块，其特征在于：所述延时模块(1)的延时时长为延时电阻器的电阻值与延时电容器的电容值的乘积。

3.根据权利要求2所述的延时模块，其特征在于：所述延时电阻器为可调电阻器，所述延时电容器为可调电容器。

4.根据权利要求2所述的延时模块，其特征在于：所述延时电阻器与延时电容器均可拆卸。

5.一种能控器，其特征在于，包括权利要求1~4中任一项所述的延时模块(1)、收发机(2)、功率放大器(3)和控制模块(4)；

所述控制模块(4)用于输出使能信号；

所述功率放大器(3)连接控制模块(4)，用于在接收到使能信号时启动；

所述第一反向器用于连接控制模块(4)的输入端连接控制模块(4)，用于接收使能信号，所述第二反向器的输出端用于输出延时后的使能信号；

所述收发机(2)连接第二反向器的输出端，用于在接收到延时后的使能信号启动。

6.根据权利要求5所述的能控器，其特征在于：所述延时模块(1)的延时时长为延时电阻器的电阻值与延时电容器的电容值的乘积。

7.根据权利要求6所述的能控器，其特征在于：所述延时电阻器的电阻值可调，所述延时电容器的电容值可调。

8.根据权利要求7所述的能控器，其特征在于：所述延时电阻器为可调电阻器，所述延时电容器为可调电容器。

9.根据权利要求8所述的能控器，其特征在于：所述延时电阻器与延时模块(1)的电路板可拆卸连接，所述延时电容器与延时模块(1)的电路板可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的能控器，其特征在于：还包括一级器件、二级器件、三级器件、……、N级器件，所述二级器件连接一级器件，所述三级器件连接二级器件，……，所述N级器件连接所述N-1级器件，所述延时模块(1)设置有多个，所述一级器件通过一延时模块(1)与控制模块(4)连接，所述二级器件通过一延时模块(1)与控制模块(4)连接，……，所述N-1级器件通过一延时模块(1)与控制模块(4)连接，所述N级器件与控制模块(4)连接：

所有延时模块(1)的延时电阻器和延时电容器组成器件选取模块(5)。