[发明专利]高压电流开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及模拟类型的电子电路，该电子电路可以是集成型的或者以分立构件实现。

特别地，本发明涉及用于在输入端口与可选的输出端口之间切换电流信号(即，脉冲类型的电流信号)的高压开关电路。

背景技术

在许多应用中，例如，在生物医学部门中，在有必要给输出端口供应所期望的电流信号时使用复用器，所述复用器能够被选择性地激活。

意大利专利申请No.MI2007A000595描述了用于神经肌肉电刺激器的高压脉冲电流产生电路。该文献示出了具有适合于接收由刺激电路生成的脉冲型电流信号的输入端口以及多个输出端口的复用器的使用，该多个输出端口每个都能够被选定用于给相应的刺激电极对提供所述电流信号。

基本上为与以上所描述的复用器类似的类型的复用器同样能够用于不同类型的生物医学应用中，例如，用于超声扫描装置中。

通常，这些器件不具有令人满意的输出端口对地的电流隔离。

在其中存在有效的电流隔离是很重要的设计要求的许多器件中，即使打算用于例如生物医学应用中，也有可能遇到存在不可忽略的对地的泄漏电流的问题。所述泄漏电流的强度随着在输入/输出端口的端子处的电压而增大，一般不是线性的。

现有技术的许多复用器在待机模式中以及在工作期间都具有高功耗，该功耗在高电压存在于输入/输出端口的端子处时会显著增加。

在专利US5052391中公开了电刺激器件的另一个实例。

在本文献中，公开了用于提供高电压、高上升时间以及电荷平衡的电流脉冲的电子电路。

该电子电路并不实际具有电流多路复用功能，但是它基本上会提供一个输出的分裂，用于与多个输出通道并联。

而且，这样的电路显示出了在重量与尺寸方面的相关缺点，因为必须使用多个变压器将刺激脉冲的能量传输到相应的输出通道。这样的系统的总体积使得难以用于便携式刺激器中。

此外，给每个输出端口供应的输出电流通常由于由所采用的开关器件所吸收的电流而遭受到相关的波形失真。

发明内容

本发明的主要目的是提供能够克服以上所描述的缺点的开关电路。

本发明的另一个目的是提供能够通过逻辑型信号来控制以切换输入电流使其朝向可选择的输出端口的开关电路。

本发明的另一个目的是提供其中输入和输出端子在电压位于规定范围之内时具有高的对地阻抗的开关电路。

本发明的另一个目的是提供在电压位于规定范围之内时具有低的静态和活动功耗的开关电路。

本发明的另一个目的是提供能够由高压电源供电的开关电路。

本发明的另一个目的是提供容易在行业水平下作为集成电路或者作为分立构件电路、以相对于现有技术的器件有竞争力的成本来生产的开关电路。

根据本发明，这些目的，连同根据后续的描述以及附图将会更加明显的其他目的一起，通过根据权利要求1(将在下文给出)所述的高压开关电路以及涉及本发明的优选实施例的相关从属权利要求来实现。

附图说明

本发明的更多特征及优点参照下文给出的描述以及仅出于说明的目的而非限制的目的提供的附图将会更为显而易见，在附图中：

图1A、1B示出了用于说明根据本发明的高压开关电路的通用操作及结构的框图；

图2示出了包含根据本发明的高压开关电路的复用器的框图；

图3示出了包含于根据本发明的高压开关电路的实施例中的输出级的框图；

图4示意性地示出了包含于根据本发明的高压开关电路内的缓冲级；

图5-6更详细地示出了在图3所示的实施例中的高压开关电路的输出级的电路结构。

具体实施方式

参照上述附图，本发明涉及高压开关电路1。

高压开关电路1特别适合用于肌肉或神经肌肉电刺激器中，并且为了阐述简单起见而将参照这样的实现方式来描述它。

但是，这并非意指以任何方式来限制本发明的范围。

实际上，开关电路1能够用于不同的生物医学应用，例如，用于超声器件，或者用于其中有必要选择性地激活多个电流控制的端口的其他类型的器件，例如，微机电器件或系统(MEMS)。

参照图1A-1B，开关电路1包含适合于接收输入电流I_IN的输入端口IN。

输入电流I_IN被预先确定并且由与输入端口IN的一对端子(正端子和负端子)IN⁺和IN^-电连接的电流发生器电路500生成。