CN117978186B - 一种高压注射系统的通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压注射系统的通信系统，涉及医疗器械技术领域，包括自动调节电路、控制芯片、滤波电路、接收电路、本振电路、本振线路、调节线路、混频电路、射频电路，所述自动调节电路和控制芯片连接，滤波电路和接收电路、控制芯片连接，控制芯片和调节线路、本振线路输入端连接，调节线路、本振线路输出端和混频电路连接，混频电路和射频电路连接。

Description

一种高压注射系统的通信系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种高压注射系统的通信系统。

背景技术

高压注射系统多用于医疗设备进行扫描成像，公开号：CN112118026A公开了 一种高压注射系统的通信系统及通信切换方法，可以支持有线和无线通信的切换，但使用无线通信时仍存在信号在当前频段出现外部干扰通信较弱进行调频更换成无干扰或干扰较弱的频段，但更换时需要对远程端和终端依次手动调节，使接收和发射进行同步，而这些设备具有较大的辐射，因此封闭状态又无法对终端进行调节，因此提出一种在远程端或终端调节后可自动进行收发同步的高压注射系统的通信系统。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种高压注射系统的通信系统，包括远程端和终端，所述远程端和终端均包括自动调节电路、控制芯片、滤波电路、接收电路、本振电路、本振线路、调节线路、混频电路、射频电路，所述自动调节电路和控制芯片连接，滤波电路和接收电路、控制芯片连接，控制芯片和调节线路、本振线路输入端连接，调节线路、本振线路输出端和混频电路连接，混频电路和射频电路连接。

进一步的，所述自动调节电路包括第一电位器RV1、第一运算放大器U1、第二数字电位器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1，所述第一电阻R1一端和电源连接，第一电阻R1另一端和第一电位器RV1一端、第一运算放大器U1同相端、控制芯片的第二连接点P2连接，第一运算放大器U1输出端和第二电阻R2一端、第二数字电位器U2的5引脚连接，第二数字电位器U2的12引脚和第三电阻R3一端、第一运算放大器U1反相端、控制芯片的第一连接点P1连接，第二数字电位器U2的3引脚和第四电阻R4一端、第一三极管Q1集电极连接，第一三极管Q1发射极和第五电阻R5一端连接，第一三极管Q1基极和第六电阻R6一端连接，第三电阻R3另一端、第五电阻R5另一端和电源连接，第六电阻R6另一端、第一电位器RV1抽头端、第一电位器RV1另一端、第二数字电位器U2的11引脚、10引脚、14引脚、6引脚和接地端连接。

进一步的，所述自动调节电路还包括第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第五反相器U5、第六运算放大器U6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第一二极管D1、第二晶闸管D2、第三晶闸管D3、第四二极管D4、第五二极管D5，所述第一二极管D1阳极和第二电阻R2一端连接，第一二极管D1阴极和第二三极管Q2基极连接，第二三极管Q2发射极和第七电阻R7一端、第二晶闸管D2控制极连接，第二晶闸管D2阴极和第八电阻R8一端、第四运算放大器U4同相端连接，第二晶闸管D2阳极和第三晶闸管D3阳极连接，第三晶闸管D3阴极和第九电阻R9一端、第三运算放大器U3同相端连接，第三运算放大器U3反相端和第四运算放大器U4反相端连接，第三晶闸管D3控制极和第三三极管Q3集电极、第十电阻R10一端连接，第三三极管Q3发射极和第十一电阻R11一端、第十二电阻R12一端连接，第三三极管Q3基极和第四二极管D4阴极、第十三电阻R13一端连接，第四二极管D4阳极和第二数字电位器U2的5引脚连接，第四运算放大器U4输出端和第五反相器U5输入端连接，第五反相器U5输出端和第四三极管Q4基极、第十四电阻R14一端连接，第四三极管Q4发射极和第五三极管Q5发射极连接、第五三极管Q5基极和第三运算放大器U3输出端连接，第四三极管Q4集电极和第十五电阻R15一端、第七三极管Q7基极、第六三极管Q6集电极连接，第六三极管Q6基极和第七三极管Q7集电极、第十六电阻R16一端、第十七电阻R17一端、第六运算放大器U6同相端、控制芯片的第三连接点P3连接，第十七电阻R17另一端和第十八电阻R18一端、第六三极管Q6发射极连接，第六运算放大器U6输出端和第五二极管D5阳极、第八三极管Q8基极连接，第八三极管Q8发射极和第二晶闸管D2阳极连接，第五二极管D5阴极和第一三极管Q1基极连接，第二三极管Q2集电极、第八三极管Q8集电极、第十一电阻R11另一端、第十八电阻R18另一端、第五三极管Q5集电极和电源连接，第十五电阻R15另一端、第十四电阻R14另一端、第十六电阻R16另一端、第九电阻R9另一端、第十二电阻R12另一端、第十电阻R10另一端、第八电阻R8另一端、第十三电阻R13另一端、第七电阻R7另一端和接地端连接。

进一步的，所述滤波电路包括第七数字电位器U7、第八运算放大器U8、第九数字电位器U9、第十运算放大器U10、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第一电容C1、第二电容C2，所述第七数字电位器U7的3引脚和第十九电阻R19一端、控制芯片的第六连接点P6连接，第七数字电位器U7的5引脚和第二十电阻R20一端、控制芯片的第七连接点P7连接，第七数字电位器U7的12引脚和控制芯片的第十一连接点P11连接，第七数字电位器U7的11引脚和第一电容C1一端、第八运算放大器U8同相端连接，第八运算放大器U8反相端和第二十一电阻R21一端连接，第二十一电阻R21另一端和第八运算放大器U8输出端、第二电容C2一端连接，第二电容C2另一端和第十运算放大器U10同相端、第九数字电位器U9的12引脚连接，第九数字电位器U9的3引脚和控制芯片的第九连接点P9、第二十三电阻R23一端连接，第九数字电位器U9的5引脚和第二十二电阻R22一端、控制芯片的第八连接点P8连接，第十运算放大器U10反相端和第二十四电阻R24一端连接，第二十四电阻R24另一端和第十运算放大器U10输出端、控制芯片的第十连接点P10连接，第七数字电位器U7的4引脚、第九数字电位器U9的4引脚和电源连接，第七数字电位器U7的6引脚、10引脚、14引脚以及第九数字电位器U9的6引脚、11引脚、10引脚、14引脚、第十九电阻R19另一端、第二十电阻R20另一端、第二十二电阻R22另一端、第二十三电阻R23另一端、第一电容C1另一端和接地端连接。

进一步的，所述本振电路包括第二十五电阻R25、第三电容C3、第四电容C4、第一晶振X1，所述第二十五电阻R25一端和控制芯片的3引脚、第一晶振X1一端、第三电容C3一端连接，第二十五电阻R25另一端和控制芯片的4引脚、第一晶振X1另一端、第四电容C4一端连接，第三电容C3另一端、第四电容C4另一端和接地端连接。

进一步的，所述自动调节电路还包括第二十六电阻R26、第二十七电阻R27，所述第二十六电阻R26一端和电源连接，第二十六电阻R26另一端和第四运算放大器U4反相端、第二十七电阻R27一端连接，第二十七电阻R27另一端和接地端连接。

进一步的，还包括第一开关SW1，所述第一开关SW1一端和控制芯片的第四连接点P4连接，第一开关SW1另一端和第一开关SW1的第五连接点P5连接。

进一步的，所述射频电路包括发射单元和放大单元，所述射频电路信号经放大单元放大后在由发射单元进行发射。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明可以在注射系统远程端和终端的无线通信信号较弱进行调频进行自动同步，同时在调节前后无需芯片进行实时监测和运算，降低占用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体结构示意图。

图2为本发明提供的自动调节电路示意图。

图3为本发明提供的滤波电路示意图。

图4为本发明提供的控制芯片示意图。图5为本发明提供的控制芯片局部引脚放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

参阅附图1，考虑到两端的无线通信进行调频时无法进行自动同步的问题，通过远程端的自动调节电路进行发送对应信号到控制芯片，控制芯片根据对应信号发送调节参数的数据比特流或模拟信号到调节线路，调节参数包括但不限于是高低通滤波调节信号和收发频率信号，混频电路接收信号后进行混频发送到射频电路进行发射，此时远程端不对本振线路的本振信号进行调节，防止先调节后终端的滤波电路进行滤除，当终端的接收电路接收信号后，由滤波电路进行高通和低通滤波解调后输入到控制芯片，控制芯片根据解调所得的调节参数对滤波电路进行调节，随后经调节线路、混频电路、射频电路发送确认信号，确认信号经远程端的接收电路、滤波电路反馈到控制芯片后，控制芯片反馈信号到自动调节电路进行自动同步，并根据自动调节电路的对应信号对自身进行分配或倍频调节本振信号的频率，完成调节。

参阅附图2和4，在自动调节电路中，第一连接点P1为当前频率的对应信号（本振线路中的本振信号，由本振电路提供参考振荡信号，在由控制芯片进行分频或倍频输出基准振荡信号到本振线路），第二连接点P2为调节信号，第二连接点P2信号量所对应的的调节参数通过控制芯片的第四连接点P4输出到调节线路，而第一电位器RV1旋钮可以改变第一电阻R1和第一电位器RV1分压比并输入到第一运算放大器U1，第一运算放大器U1反相端通过第二数字电位器U2和第三电阻R3输入当前调节参数所对应的电压信号，第一运算放大器U1输出端在输入到第二数字电位器U2的5引脚，根据第二数字电位器U2的5引脚的高低电平准备对第二数字电位器U2进行调节，初始状态时由第一三极管Q1放大输入截止信号到第二数字电位器U2的3引脚，此实施例中第一三极管Q1的导通和截止由控制芯片进行控制(附图未示出，主控芯片和第一三极管Q1的基极连接，使能下拉电阻)，当对应的远程端或终端反馈回确认信号后，控制芯片发送信号到第一三极管Q1，第一三极管Q1截止，第二数字电位器U2进行调节，当第二连接点P2等于第一连接点P1时，主控芯片再次发送信号到第一三极管Q1，第一三极管Q1导通，第二数字电位器U2停止调节。

参阅附图2和4在自动调节电路中，考虑到无论是否进行调频，均需要实时监测并运算第二连接点P2和第一连接点P1信号量以控制第一三极管Q1状态，防止第二数字电位器U2始终处于调节同步状态，为了为减少芯片的容量占用，当控制芯片接收到确认信号后，通过第三连接点P3发送单次脉冲信号，此时第六运算放大器U6输出经第五二极管D5使第一三极管Q1截止，第二数字电位器U2具备调节功能，第一运算放大器U1输出的高低电平信号反馈到第二数字电位器U2的同时一路经第一二极管D1输入到第二三极管Q2，另一路经第四二极管D4输入到第三三极管Q3高电平时第二三极管Q2导通而第三三极管Q3截止，反之则第二三极管Q2截止，第三三极管Q3导通，当第二三极管Q2导通后信号反馈到第二晶闸管D2使第四运算放大器U4输出，随第二数字电位器U2调节调节后第一运算放大器U1反向输出后，对应的第三三极管Q3也进入导通状态，第四运算放大器U4输出经第五反相器U5后第四三极管Q4导通，第三运算放大器U3输出使第五三极管Q5导通，初始状态时电源信号经第十八电阻R18、第六三极管Q6、第十六电阻R16回路后，由第六三极管Q6、第七三极管Q7进行放大，使第六三极管Q6和第七三极管Q7均处于放大状态，第十七电阻R17端电压形成压降但低于第六运算放大器U6反相端设置的参考电压，当第三连接点P3发送单次脉冲信号后，第六三极管Q6截止，第十七电阻R17端电压上拉，当第四三极管Q4和第五三极管Q5导通后，电源信号经第五三极管Q5、第四三极管Q4输入到第七三极管Q7，第七三极管Q7由截止状态进入饱和状态后第十七电阻R17端电压再次下拉，第六运算放大器U6截止输出，第一三极管Q1再次导通，第八三极管Q8截止，第二数字电位器U2停止调节，此时第一连接点P1和第二连接点P2同步，第三运算放大器U3和第四运算放大器U4不再输出，第六三极管Q6和第七三极管Q7进入初始状态，完成调节，不需要对第二连接点P2和第一连接点P1实时监测和运算，此实施例中第四连接点P4的输出间隔例可设置成每30秒输出一次调节参数，或通过第一开关SW1输出到第五连接点P5，让第五连接点P5和调节线路连接，调节好第一电位器RV1后按动一次第一开关SW1。

参阅附3在滤波电路中，第六连接点P6和第七连接点P7为低通滤波调节连接，第八连接点P8和第九连接点P9为高通滤波调节，第十连接点P10为滤波电路输出，第十一连接点P11为滤波电路输入和接收电路连接，当先由远程端先发送调节参数到终端时，终端信号根据调节参数第十连接点P10对第七数字电位器U7和第九数字电位器U9进行调节，附图仅示出一阶低通滤波在前，一阶高通滤波在后，需要说明的是附图仅作为截止频率的调节示例（FC=1/(2πRC) ），本领域人员可以根据公式和附图自行设置多阶滤波电路或进行高低调换；在本振电路中采用晶振电路，可根据需求替换成三点式、LC或其他振荡电路；第二十六电阻R26和第二十七电阻R27用于对第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第六运算放大器U6提供参考信号，也可通过电源的方式分开进行设置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种高压注射系统的通信系统，包括远程端和终端，其特征在于，所述远程端和终端均包括自动调节电路、控制芯片、滤波电路、接收电路、本振电路、本振线路、调节线路、混频电路、射频电路，所述自动调节电路和控制芯片连接，滤波电路和接收电路、控制芯片连接，控制芯片和调节线路、本振线路输入端连接，调节线路、本振线路输出端和混频电路连接，混频电路和射频电路连接，通过远程端的自动调节电路进行发送对应信号到控制芯片，控制芯片根据对应信号发送调节参数的数据比特流或模拟信号到调节线路，调节参数包括高低通滤波调节信号和收发频率信号，混频电路接收信号后进行混频发送到射频电路进行发射，此时远程端不对本振线路的本振信号进行调节，防止先调节后终端的滤波电路进行滤除，当终端的接收电路接收信号后，由滤波电路进行高通和低通滤波解调后输入到控制芯片，控制芯片根据解调所得的调节参数对滤波电路进行调节，随后经调节线路、混频电路、射频电路发送确认信号，确认信号经远程端的接收电路、滤波电路反馈到控制芯片后，控制芯片反馈信号到自动调节电路进行自动同步，并根据自动调节电路的对应信号对自身进行分配或倍频调节本振信号的频率，完成调节；

所述自动调节电路包括第一电位器、第一运算放大器、第二数字电位器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管，所述第一电阻一端和电源连接，第一电阻另一端、第一电位器一端、第一运算放大器同相端和控制芯片的第二连接点连接，第一运算放大器输出端、第二电阻一端和第二数字电位器的引脚（5）连接，第二数字电位器的引脚（12）、第三电阻一端和第一运算放大器反相端、控制芯片的第一连接点连接，第二数字电位器的引脚（3）和第四电阻一端、第一三极管集电极连接，第一三极管发射极和第五电阻一端连接，第一三极管基极和第六电阻一端连接，第三电阻另一端、第五电阻另一端和电源连接，第六电阻另一端、第一电位器抽头端、第一电位器另一端、第二数字电位器的引脚（11）、引脚（10）、引脚（14）、引脚（6）和接地端连接；

所述自动调节电路还包括第三运算放大器、第四运算放大器、第五反相器、第六运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第一二极管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四二极管、第五二极管，所述第一二极管阳极和第二电阻一端连接，第一二极管阴极和第二三极管基极连接，第二三极管发射极和第七电阻一端、第二晶闸管控制极连接，第二晶闸管阴极和第八电阻一端、第四运算放大器同相端连接，第二晶闸管阳极和第三晶闸管阳极连接，第三晶闸管阴极和第九电阻一端、第三运算放大器同相端连接，第三运算放大器反相端和第四运算放大器反相端连接，第三晶闸管控制极和第三三极管集电极、第十电阻一端连接，第三三极管发射极和第十一电阻一端、第十二电阻一端连接，第三三极管基极和第四二极管阴极、第十三电阻一端连接，第四二极管阳极和第二数字电位器的引脚（5）连接，第四运算放大器输出端和第五反相器输入端连接，第五反相器输出端和第四三极管基极、第十四电阻一端连接，第四三极管发射极和第五三极管发射极连接、第五三极管基极和第三运算放大器输出端连接，第四三极管集电极和第十五电阻一端、第七三极管基极、第六三极管集电极连接，第六三极管基极和第七三极管集电极、第十六电阻一端、第十七电阻一端、第六运算放大器同相端、控制芯片的第三连接点连接，第十七电阻另一端和第十八电阻一端、第六三极管发射极连接，第六运算放大器输出端和第五二极管阳极、第八三极管基极连接，第八三极管发射极和第二晶闸管阳极，第三晶闸管的阳极连接，第五二极管阴极和第一三极管基极连接，第二三极管集电极、第八三极管集电极、第十一电阻另一端、第十八电阻另一端、第五三极管集电极和电源连接，第十五电阻另一端、第十四电阻另一端、第十六电阻另一端、第九电阻另一端、第十二电阻另一端、第十电阻另一端、第八电阻另一端、第十三电阻另一端、第七电阻另一端和接地端连接；

所述自动调节电路还包括第二十六电阻、第二十七电阻，所述第二十六电阻一端和电源连接，第二十六电阻另一端和第四运算放大器反相端、第二十七电阻一端连接，第二十七电阻另一端和接地端连接；

在自动调节电路中，第一连接点为当前频率的对应信号，第二连接点为调节信号，第二连接点信号量所对应的的调节参数通过控制芯片的第四连接点输出到调节线路；第一开关一端和控制芯片的第四连接点连接，第一开关另一端和第五连接点连接，第四连接点的输出通过第一开关输出到第五连接点，通过第五连接点输出到调节线路。

2.根据权利要求1所述的高压注射系统的通信系统，其特征在于，所述滤波电路包括第七数字电位器、第八运算放大器、第九数字电位器、第十运算放大器、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第一电容、第二电容，所述第七数字电位器的引脚（3）和第十九电阻一端、控制芯片的第六连接点连接，第七数字电位器的引脚（5）和第二十电阻一端、控制芯片的第七连接点连接，第七数字电位器的引脚（12）和控制芯片的第十一连接点连接，第七数字电位器的引脚（11）和第一电容一端、第八运算放大器同相端连接，第八运算放大器反相端和第二十一电阻一端连接，第二十一电阻另一端和第八运算放大器输出端、第二电容一端连接，第二电容另一端和第十运算放大器同相端、第九数字电位器的引脚（12）连接，第九数字电位器的引脚（3）和控制芯片的第九连接点、第二十三电阻一端连接，第九数字电位器的引脚（3）和第二十二电阻一端、控制芯片的第八连接点连接，第十运算放大器反相端和第二十四电阻一端连接，第二十四电阻另一端和第十运算放大器输出端、控制芯片的第十连接点连接，第七数字电位器的引脚（4）、第九数字电位器的引脚（4）和电源连接，第七数字电位器的引脚（6）、引脚（10）、引脚（14）以及第九数字电位器的引脚（6）、引脚（11）、引脚（10）、引脚（14）、第十九电阻另一端、第二十电阻另一端、第二十二电阻另一端、第二十三电阻另一端、第一电容另一端和接地端连接。

3.根据权利要求1所述的高压注射系统的通信系统，其特征在于，所述本振电路包括第二十五电阻、第三电容、第四电容、第一晶振，所述第二十五电阻一端和控制芯片的引脚（3）、第一晶振一端、第三电容一端连接，第二十五电阻另一端和控制芯片的引脚（4）、第一晶振另一端、第四电容一端连接，第三电容另一端、第四电容另一端和接地端连接。

4.根据权利要求1所述的高压注射系统的通信系统，其特征在于，所述射频电路包括发射单元和放大单元，所述射频电路信号经放大单元放大后在由发射单元进行发射。