[发明专利]一种应用于生物体植入系统的接口电路在审
| 申请号: | 201811061343.3 | 申请日: | 2018-09-12 |
| 公开(公告)号: | CN109194324A | 公开(公告)日: | 2019-01-11 |
| 发明(设计)人: | 张军利;张格丽;张元敏 | 申请(专利权)人: | 许昌学院 |
| 主分类号: | H03K19/0185 | 分类号: | H03K19/0185 |
| 代理公司: | 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 | 代理人: | 李振瑞 |
| 地址: | 461000 河南省*** | 国省代码: | 河南;41 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 生物体 信号发送电路 射频电源 电路 信号获取电路 接口电路 射频能量 植入系统 输出 双路 电路技术领域 电压信号调制 接收射频能量 能量传输效率 输出电源电压 接收传感器 电压信号 电源电路 模拟信号 系统效率 信号生成 信号转换 用电模块 振幅键控 减小 植入 调制 应用 放大 | ||
1.一种应用于生物体植入系统的接口电路,其特征在于,包括射频电源电路、信号获取电路及信号发送电路;
所述射频电源电路接收1.7GHz的射频能量信号Rfg,并输出1.2V电源电压Vdd供给所述信号获取电路、所述信号发送电路;
所述信号获取电路接收传感器输出的生物体模拟信号Sia,并输出用于振幅键控调制的双路电压信号Vbp和Vbn到所述信号发送电路;
所述信号发送电路将部分1.7GHz射频能量信号Rfg转换为425MHz载波,并将输入的双路电压信号Vbp和Vbn调制放大,输出端输出生物体发送信号Rbs。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述射频电源电路包括MOS管M1至M13,电容C1至C8,电阻R1至R2,误差放大器A1,正射频能量接收端口RFP,负射频能量接收端口RFN,电源电压输出端口VPD;
MOS管M1的漏极连接MOS管M3的漏极,MOS管M1的栅极连接MOS管M3的栅极,MOS管M1的源极接地;MOS管M2的漏极连接MOS管M4的漏极,MOS管M2的栅极连接MOS管M4的栅极,MOS管M2的源极接地;MOS管M3的漏极连接电容C1的下端,MOS管M3的栅极连接电容C2的上端,MOS管M3的源极连接MOS管M4的源极;MOS管M4的漏极连接电容C2的上端,MOS管M4的栅极连接电容C1的下端;电容C1的上端连接正射频能量接收端口RFP,电容C2的下端连接负射频能量接收端口RFN;
MOS管M5的源极连接MOS管M3的源极,MOS管M5的漏极连接电容C3的下端,MOS管M5的栅极连接MOS管M7的栅极;MOS管M6的源极连接MOS管M4的源极,MOS管M6的漏极连接电容C4的上端,MOS管M6的栅极连接MOS管M8的栅极;MOS管M7的漏极连接MOS管M5的漏极,MOS管M7的源极连接MOS管M8的源极,MOS管M7的栅极连接电容C4的上端;MOS管M8的漏极连接MOS管M6的漏极,MOS管M8的栅极连接MOS管M6的栅极;电容C3的上端连接正射频能量接收端口RFP,电容C4的下端连接负射频能量接收端口RFN;
MOS管M9的源极连接MOS管M7的源极,MOS管M9的漏极连接MOS管M11的漏极,MOS管M9的栅极连接MOS管M11的栅极;MOS管M10的源极连接MOS管M8的源极,MOS管M10的漏极连接MOS管M12的漏极,MOS管M10的栅极连接MOS管M12的栅极;MOS管M11的漏极连接电容C5的下端,MOS管M11的源极连接MOS管M12的源极,MOS管M11的栅极连接MOS管M6的上端;MOS管M12的漏极连接电容C6的上端,MOS管M12的栅极连接电容C5的下端,MOS管M12的源极连接MOS管M13的源极;电容C5的上端连接正射频能量接收端口RFP,电容C6的下端连接负射频能量接收端口RFN;
电容C7的上端连接MOS管M13的源极,电容C7的下端接地;MOS管M13的栅极连接误差放大器A1的输出端,MOS管M13的漏极连接电阻R1的上端;误差放大器A1的反相输入端连接基准电压源Vref,误差放大器A1的正相输入端连接电阻R1的下端;电阻R1的上端连接电容C8的上端,电阻R1的下端连接电阻R2的上端,电阻R2的下端接地;电容C8的上端连接电源电压输出端口VPD,电容C8的下端接地。
3.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述信号获取电路包括模数转换器ATD,串并转换器PTS,多路复用器MU1至MU3,正相电压信号输出端口VBP,反相电压信号输出端口VBN;
所述信号获取电路中生物体模拟信号Bas由模数转换器ATD的输入端输入,所述模数转换器ATD输出端输出生物体并行数字信号Bpds到串并转换器PTS的输入端;所述串并转换器PTS的输出端输出生物体串行数字信号Bsds到多路复用器MU1的输入通道I12;0V电压输入到所述多路复用器MU1的输入通道I11;多路复用器MU1的输出端连接多路复用器MU2的选择控制端S2,并连接多路复用器MU3的选择控制端S3;610mV电压输入到多路复用器MU2的输入通道I21,1.2V电压输入到多路复用器MU2的输入通道I22;多路复用器MU2的输出端连接正相电压信号输出端口VBP;0V电压输入到多路复用器MU3的输入通道I31,540mV电压输入到多路复用器MU3的输入通道I32;多路复用器MU3的输出端连接反相电压信号输出端口VBN。
4.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述信号发送电路包括MOS管M14至M29,电容C9至C14,电阻R3至R6,反相器INV,电感L1,偏置电压输入端口VBIAS1,偏置电压输入端口VBIAS2,射频信号输入端口VINJ,正相电压信号输入端口VIP,反相电压信号输入端口VIN,发送信号输出端口VRA;
MOS管M14的栅极连接偏置电压输入端口VBIAS1,MOS管M14的源极连接电源Vdd,MOS管M14的漏极连接MOS管M20的漏极;MOS管M15的栅极连接MOS管M14的栅极,MOS管M15的源极连接电源Vdd,MOS管M15的漏极连接MOS管M21的漏极;MOS管M16的栅极连接MOS管M15的栅极,MOS管M16的源极连接电源Vdd,MOS管M16的漏极连接MOS管M22的漏极;MOS管M17的栅极连接MOS管M16的栅极,MOS管M17的源极连接电源Vdd,MOS管M17的漏极连接MOS管M23的漏极;MOS管M18的栅极连接MOS管M17的栅极,MOS管M18的源极连接电源Vdd,MOS管M18的漏极连接MOS管M24的漏极;MOS管M19的栅极连接MOS管M18的栅极,MOS管M19的源极连接电源Vdd,MOS管M19的漏极连接MOS管M25的漏极;
MOS管M20的栅极连接MOS管M16的漏极,MOS管M20的源极接地;MOS管M21的栅极连接MOS管M20的漏极,MOS管M21的源极接地;MOS管M22的栅极连接MOS管M21的漏极,MOS管M22的源极接地;MOS管M23的栅极连接MOS管M19的漏极,MOS管M23的源极接地;MOS管M24的栅极连接MOS管M23的漏极,MOS管M24的源极接地;MOS管M25的栅极连接MOS管M24的漏极,MOS管M25的源极接地;
电容C9的左端连接射频信号输入端口VINJ,电容C9的右端连接MOS管M26的栅极;电阻R3的下端连接偏置电压输入端口VBIAS2,电阻R3的上端连接电容C9的右端;MOS管M26的漏极连接MOS管M15的漏极,MOS管M26的源极连接MOS管M16的漏极;MOS管M27的栅极连接MOS管M26的源极,MOS管M27的漏极连接MOS管M18的漏极,MOS管M27的源极连接MOS管M19的漏极;
反相器INV的输入端连接MOS管M27的源极,反相器INV的输出端连接电容C10的左端;电阻R4的左端连接反相器INV的输入端,电阻R4的右端连接反相器INV的输出端;电阻R5的左端连接正相电压信号输入端口VIP,电阻R5的右端连接MOS管M28的栅极;电阻R6的左端连接反相电压信号输入端口VIN,电阻R6的右端连接MOS管M29的栅极;电容C10的左端连接电阻R4的右端,电容C10的右端连接电阻R5的右端,电容C11的左端连接电阻R4的右端,电容C11的左端连接电容C6的右端;MOS管M28的源极连接电源Vdd,MOS管M28的栅极连接电容C10的右端,MOS管M28的漏极连接MOS管M29的漏极;MOS管M29的栅极连接电容C11的右端,MOS管M29的漏极连接MOS管M13的左端,MOS管M29的源极接地;
电容C13的左端连接MOS管M28的漏极,电容C13的右端连接电容C14的左端,电感L1的上端连接电容C13的右端,电感L1的下端接地;电容C12的上端连接电容C14的右端,电容C12的下端接地;电容C14的左端连接电感L1的上端,电容C14的右端连接发送信号输出端口VRA。
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