【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电刺激，更具体地涉及一种电刺激信号输出装置、一种电刺激信号生成器及一种生物刺激试验系统。
技术介绍
1、在电生理领域，电刺激作为生理信号的触发源头非常重要。电刺激信号可以是恒定电压信号也可以是恒定电流信号，分别通过恒压信号源和恒流信号源产生。刺激信号通过刺激电极输入到被测生物体的体内，通常，用于输出刺激信号的1个通道对应设置于一个刺激电极(刺激电极可被设置在生物体的体内)；而包括程控恒压信号源或者程控电流信号源的电刺激信号生成器通常被设置成一个盒子而穿戴于在生物体上，电刺激信号生成器通常具有多个通道，比如30路。
2、现有的电刺激信号生成器中每一个通道对应的恒压信号源和恒流信号源的电路是各自分开的，通过控制继电器进行电路路径切换，根据需求配置选择是恒定电流输出还是恒定电压输出。当有30路通道或者更多通道的时候，硬件电路部分需要用到的诸如继电器等的电路元件很多，导致电刺激信号生成器普遍体积都是非常大的，不便于穿戴在被测生物体上。
技术实现思路
1、考虑到上述问题而提出了本申请。本申请提供了一种电刺激信号输出装置、一种电刺激信号生成器及一种生物刺激试验系统。
2、根据本申请一方面，提供了一种电刺激信号输出装置，用于在电刺激信号输出端输出电压信号或电流信号，包括：运放电路模块、输出电阻选择模块、电压跟随模块、反馈选择模块；输出电阻选择模块包括串联在运放电路模块的输出端与电刺激信号输出装置的电刺激信号输出端之间的输出电阻子模块；运放电路模块的输出端与输出电
3、示例性地，运放电路模块包括用于接收第一基准电压信号的第二输入端；其中，运放电路模块具体用于：根据压控信号和第一基准电压信号在电刺激信号输出端输出与之对应的电压信号。
4、示例性地，电压跟随模块还包括用于接收第二基准电压信号的第二输入端；其中，运放电路模块具体用于：根据压控信号、第一基准电压信号和第二基准电压信号经由输出电阻子模块在电刺激信号输出端输出与之对应的电流信号。
5、示例性地，电刺激信号输出端在输出电流信号时按照第一关系式输出对应的电流信号，第一关系式是指运放电路模块中的元件参数、电压跟随模块中的元件参数、压控信号、第一基准电压信号、第二基准电压信号、输出电阻子模块的元件参数与输出电流信号之间的关系表达式；电刺激信号输出端具体用于：按照第一关系式在第一基准电压信号和第二基准电压信号大小不同时选择输出双极性电流信号中一种或者另一种，以及在第一基准电压信号和第二基准电压信号的大小相同时输出单极性电流信号。
6、示例性地，电刺激信号输出端在输出电压信号时按照第二关系式输出对应的电压信号，第二关系式是指运放电路模块中的元件参数、压控信号、第一基准电压信号与输出电压信号之间的关系表达式；电刺激信号输出端具体用于：按照第二关系式在第一基准电压信号为非0时选择输出双极性电压信号中的一种或另一种，以及在第一基准电压信号为0时输出单极性电压信号。
7、示例性地，还包括第一数模转换模块，第一数模转换模块的输入端用于与主控装置连接，第一数模转换模块的输出端与运放电路模块的第二输入端连接，第一数模转换模块用于自主控装置接收第一数字信号，基于第一数字信号生成第一基准电压信号，并将第一基准电压信号输出至运放电路模块；和/或，还包括第二数模转换模块，第二数模转换模块的输入端用于与主控装置连接，第二数模转换模块的输出端与电压跟随模块的第二输入端连接，第二数模转换模块用于自主控装置接收第二数字信号，基于第二数字信号生成第二基准电压信号，并将第二基准电压信号输出至电压跟随模块。
8、示例性地，电压跟随模块包括第一运放子模块，第一运放子模块的第一输入端作为电压跟随模块的第一输入端，第一运放子模块的输出端反馈连接至第一运放子模块的第二输入端，第一运放子模块的输出端连接至电压跟随模块的输出端。
9、示例性地，电压跟随模块还包括第一电阻和第二电阻；第一电阻串联在电压跟随模块的第二输入端与电压跟随模块的输出端之间，第二电阻串联在第一运放子模块的输出端与电压跟随模块的输出端之间。
10、示例性地，运放电路模块包括第二运放子模块、第三电阻和第四电阻；第二运放子模块的第一输入端连接至运放电路模块的第一输入端，第二运放子模块的第二输入端连接至运放电路模块的第二输入端，第二运放子模块的输出端连接至运放电路模块的输出端；第三电阻一端与第二运放子模块的输出端相连，另一端与第二运放子模块的第二输入端相连；第四电阻一端与第二运放子模块的第二输入端相连，另一端接地。
11、示例性地，还包括低通滤波模块，低通滤波模块与电刺激信号输出端相连。
12、示例性地，输出电阻选择模块还包括第一开关子模块，第一开关子模块与输出电阻子模块并联连接，第一开关子模块的控制端作为输出电阻选择模块的第二输入端。
13、示例性地，反馈选择模块包括第二开关子模块，第二开关子模块的第一端作为反馈选择模块的第一输入端，第二开关子模块的控制端作为反馈选择模块的第二输入端，第二开关子模块的输出端作为反馈选择模块的输出端。
14、示例性地，还包括第三数模转换模块，第三数模转换模块的输入端用于与主控装置连接，第三数模转换模块的输出端与运放电路模块的第一输入端连接，第三数模转换模块用于自主控装置接收第三数字信号，基于第三数字信号生成压控信号，并将压控信号输出至运放电路模块。
15、根据本申请另一方面，提供一种电刺激信号生成器，包括主控装置和上述的电刺激信号输出装置；主控装置与电刺激信号输出装置相连，主控装置用于输出第三数字信号或压控信号，在主控装置输出第三数字信号时，压控信号基于第三数字信号生成。
16、示例性地，电刺激信号输出装置的数量为多个，电刺激信号生成器还包括与电刺激信号输出装置一一对应的多个刺激电极。
17、示例性地，主控装置还用于输出第一基准电压信号。
18、示例性地，主控装置还用于输出第二基准电压信号。
19、根据本申请又一方面，提供一种生物刺激实验系统，包括上述的电刺激信号生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电刺激信号输出装置，用于在电刺激信号输出端输出电压信号或电流信号，其特征在于，包括：运放电路模块、输出电阻选择模块、电压跟随模块、反馈选择模块；
2.根据权利要求1所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述运放电路模块包括用于接收第一基准电压信号的第二输入端；
3.根据权利要求2所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电刺激信号输出端在输出电流信号时按照第一关系式输出对应的电流信号，所述第一关系式是指所述运放电路模块中的元件参数、所述电压跟随模块中的元件参数、所述压控信号、所述第一基准电压信号、第二基准电压信号、输出电阻子模块的元件参数与输出电流信号之间的关系表达式；
5.根据权利要求2所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电刺激信号输出端在输出电压信号时按照第二关系式输出对应的电压信号，所述第二关系式是指所述运放电路模块中的元件参数、所述压控信号、所述第一基准电压信号与输出电压信号之间的关系表达式；
6.根据权利要求3所述的电刺激信号输出装置，其特
7.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电压跟随模块包括第一运放子模块，所述第一运放子模块的第一输入端作为所述电压跟随模块的第一输入端，所述第一运放子模块的输出端反馈连接至所述第一运放子模块的第二输入端，所述第一运放子模块的输出端连接至所述电压跟随模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电压跟随模块还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻串联在所述电压跟随模块的第二输入端与所述电压跟随模块的输出端之间，所述第二电阻串联在所述第一运放子模块的输出端与所述电压跟随模块的输出端之间。
9.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述运放电路模块包括第二运放子模块、第三电阻和第四电阻；所述第二运放子模块的第一输入端连接至所述运放电路模块的第一输入端，所述第二运放子模块的第二输入端连接至所述运放电路模块的第二输入端，所述第二运放子模块的输出端连接至所述运放电路模块的输出端；所述第三电阻一端与所述第二运放子模块的输出端相连，另一端与所述第二运放子模块的第二输入端相连；所述第四电阻一端与所述第二运放子模块的第二输入端相连，另一端接地。
10.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，还包括低通滤波模块，所述低通滤波模块与所述电刺激信号输出端相连。
11.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述输出电阻选择模块还包括第一开关子模块，所述第一开关子模块与所述输出电阻子模块并联连接，所述第一开关子模块的控制端作为所述输出电阻选择模块的第二输入端。
12.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述反馈选择模块包括第二开关子模块，所述第二开关子模块的第一端作为所述反馈选择模块的第一输入端，所述第二开关子模块的控制端作为所述反馈选择模块的第二输入端，所述第二开关子模块的输出端作为所述反馈选择模块的输出端。
13.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，还包括第三数模转换模块，所述第三数模转换模块的输入端用于与主控装置连接，所述第三数模转换模块的输出端与所述运放电路模块的第一输入端连接，所述第三数模转换模块用于自所述主控装置接收第三数字信号，基于所述第三数字信号生成所述压控信号，并将所述压控信号输出至所述运放电路模块。
14.一种电刺激信号生成器，其特征在于，包括主控装置和权利要求1-13任一项所述的电刺激信号输出装置；所述主控装置与所述电刺激信号输出装置相连，所述主控装置用于输出第三数字信号或所述压控信号，在所述主控装置输出所述第三数字信号时，所述压控信号基于所述第三数字信号生成。
15.根据权利要求14所述的电刺激信号生成器，其特征在于，所述电刺激信号输出装置的数量为多个，所述电刺激信号生成器还包括与所述电刺激信号输出装置一一对应的多个刺激电极。
16.根据引用权利要求2的权利要求14所述的电刺激信号生成器，其特征在于，所述主控装置还用于输出所述第一基准电压信号。
17.根据引用权利要求3的权利要求14所述的电刺激信号生成器，其特征在于，所述主控装置还用于输出所述第二基准电压信号。
18.一种生物刺激实验系统，其特征在于，包括权利要求14-17任一项所述的电刺激信号生成器。
...【技术特征摘要】
1.一种电刺激信号输出装置，用于在电刺激信号输出端输出电压信号或电流信号，其特征在于，包括：运放电路模块、输出电阻选择模块、电压跟随模块、反馈选择模块；
2.根据权利要求1所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述运放电路模块包括用于接收第一基准电压信号的第二输入端；
3.根据权利要求2所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电刺激信号输出端在输出电流信号时按照第一关系式输出对应的电流信号，所述第一关系式是指所述运放电路模块中的元件参数、所述电压跟随模块中的元件参数、所述压控信号、所述第一基准电压信号、第二基准电压信号、输出电阻子模块的元件参数与输出电流信号之间的关系表达式；
5.根据权利要求2所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电刺激信号输出端在输出电压信号时按照第二关系式输出对应的电压信号，所述第二关系式是指所述运放电路模块中的元件参数、所述压控信号、所述第一基准电压信号与输出电压信号之间的关系表达式；
6.根据权利要求3所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，
7.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电压跟随模块包括第一运放子模块，所述第一运放子模块的第一输入端作为所述电压跟随模块的第一输入端，所述第一运放子模块的输出端反馈连接至所述第一运放子模块的第二输入端，所述第一运放子模块的输出端连接至所述电压跟随模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述电压跟随模块还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻串联在所述电压跟随模块的第二输入端与所述电压跟随模块的输出端之间，所述第二电阻串联在所述第一运放子模块的输出端与所述电压跟随模块的输出端之间。
9.根据权利要求1-6任一项所述的电刺激信号输出装置，其特征在于，所述运放电路模块包括第二运放子模块、第三电阻和第四电阻；所述第二运放子模块的第一输入端连接至所述运放电路模块的第一输入端，所述第二运放子模块的第二输入端连接至所述运放电路模块的第二输入端，所述第二运放子模块的输出端连接至所述运放电路模块的输出端；所述第三电阻一端与所述第二运放子模块的输出端相连，另一端与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔乐乐，汪世溶，
申请(专利权)人：北京镁伽机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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