一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，通過設(shè)置的端口電平檢測電路和高低電平判斷電路，端口電平檢測電路的輸出端連接高低電平判斷電路的輸入端，高低電平判斷電路的高電平輸出端連接至端口電平檢測電路，低電平輸出端連接至心臟起搏器。從而能夠通過端口檢測電路判斷起搏器是否接入心臟，進而自動控制起搏器切換工作模式，不需人工干預(yù)，操作簡單，同時電路結(jié)構(gòu)簡單，功耗消耗低，僅當(dāng)檢測到心臟起搏器已經(jīng)植入人體時發(fā)出喚醒信號，使心臟起搏器工作，能有效提高起搏器功耗管理效率，節(jié)約起搏器電池能量，降低成本。
【專利說明】-種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 心臟起搏器由單一不可更換的電池供電，一般要求能夠工作10年甚至更久，功耗 要求極為苛刻。對于一款起搏器，其從生產(chǎn)完成到植入到人體所等待時間較長，這段時間應(yīng) 使起搏器處于休眠狀態(tài)，保證其內(nèi)部絕大部分模塊不工作，使整個芯片功耗消耗最低，降低 起搏器的電池能量浪費。目前改變起搏器工作狀態(tài)的主要方法為：起搏器植入人體后，通過 體外程控儀程控起搏器進入正常工作模式。這種方法需要人工干預(yù)，操作復(fù)雜。能夠自動 檢測起搏器是否植入人體從而確認(rèn)起搏器應(yīng)處于哪種狀態(tài)的喚醒電路必不可少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種應(yīng)用于心臟起搏器 的自動喚醒電路，具有功耗低的優(yōu)點。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：包括端口電平檢測電路和高低電平 判斷電路；端口電平檢測電路的輸出端連接高低電平判斷電路的輸入端，高低電平判斷電 路的高電平輸出端連接至端口電平檢測電路，低電平輸出端連接至心臟起搏器。
[0005] 所述的端口電平檢測電路包括：第一MOS管，第一MOS管的源端與電源電壓相連 接，柵端和漏端與電流源相連接；第一MOS管柵端還與第二MOS管的柵端、第三MOS管的柵 端和第六MOS管的漏極相連接；第二MOS管的漏端與起搏器心房電極導(dǎo)線的陽極相連接，源 端與電源電壓相連接；第三MOS管的源端與電源電壓相連接，漏端與起搏器心室電極導(dǎo)線 的陽極相連接；第六MOS管的源端連接至電源電壓，柵端連接至第一反向器的輸出端，第一 反向器的輸入端連接至模式控制端口；所述的第一反向器的輸出端還分別連接至第四MOS 管的柵端、第五MOS管的柵端和高低電平判斷電路；第四MOS管的源端和第五MOS管的源端 均接地，第四MOS管的漏端和第五MOS管的漏端分別與起搏器心房、心室電極導(dǎo)線陰極相連 接。
[0006] 所述的第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第六MOS管為P型MOS管。
[0007] 所述的第四MOS管和第五MOS管為N型MOS管。
[0008] 所述的電流源提供的電流為ΙΟΟηΑ。
[0009] 所述的高低電平判斷電路包括：與第一反向器輸出端相連接的與門，且與門的輸 入端還與或門的輸出端相連接，與門的輸出端連接至喚醒信號接收端口；
[0010] 所述的或門的輸入端分別連接第二反向器和第三反向器，第二反向器和第三反向 器的輸入端分別連接至第二MOS管和第三MOS管的漏端。
[0011] 本發(fā)明具有以下的有益效果：相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過設(shè)置的端口電平檢測 電路和高低電平判斷電路，端口電平檢測電路的輸出端連接高低電平判斷電路的輸入端， 高低電平判斷電路的高電平輸出端連接至端口電平檢測電路形成反饋回路，低電平輸出端 連接至心臟起搏器。從而能夠通過端口檢測電路判斷起搏器是否接入心臟，進而自動控制 起搏器切換工作模式，不需人工干預(yù)，操作簡單，同時電路結(jié)構(gòu)簡單，功耗消耗低，僅當(dāng)檢測 到心臟起搏器已經(jīng)植入人體時發(fā)出喚醒信號，使心臟起搏器進入正常工作模式，同時通過 反饋回路喚醒電路進行自關(guān)斷，能有效提高起搏器功耗管理效率，節(jié)約起搏器電池能量，延 長起搏器使用年限，降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為心臟起搏器的喚醒原理圖；
[0013] 圖2為心臟起搏器的喚醒電路原理圖；
[0014] 圖3為圖2所示電路的仿真結(jié)果圖（2. 8v);
[0015] 圖4為圖2所示電路的仿真結(jié)果圖（I. 8v)。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0017] 參見圖1和2,本發(fā)明包括端口電平檢測電路和高低電平判斷電路；端口電平檢測 電路的輸出端連接高低電平判斷電路的輸入端，高低電平判斷電路的高電平輸出端連接至 端口電平檢測電路，低電平輸出端連接至心臟起搏器。端口電平檢測電路包括：第一MOS管 Ml，第一MOS管Ml的源端與電源電壓相連接，柵端和漏端與電流源16相連接；第一MOS管 Ml柵端還與第二MOS管M2的柵端、第三MOS管M3的柵端和第六MOS管M6的漏極相連接； 第二MOS管M2的漏端與起搏器心房電極導(dǎo)線的陽極相連接，源端與電源電壓相連接；第三 MOS管M3的源端與電源電壓相連接，漏端與起搏器心室電極導(dǎo)線的陽極相連接；第六MOS 管M6的源端連接至電源電壓，柵端連接至第一反向器Il的輸出端，第一反向器Il的輸入 端連接至模式控制端口；所述的第一反向器Il的輸出端還分別連接至第四MOS管M4的柵 端、第五MOS管M5的柵端和高低電平判斷電路；第四MOS管M4的源端和第五MOS管M5的 源端均接地，第四MOS管M4的漏端和第五MOS管M5的漏端分別與起搏器心房、心室電極導(dǎo) 線陰極相連接。第一MOS管Ml、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第六MOS管M6為P型MOS 管。第四MOS管M4和第五MOS管M5為N型MOS管。電流源16提供的電流為ΙΟΟηΑ。高低 電平判斷電路包括：與第一反向器Il輸出端相連接的與門15,且與門15的輸入端還與或 門14的輸出端相連接，與門15的輸出端連接至喚醒信號接收端口；或門14的輸入端分別 連接第二反向器12和第三反向器13,第二反向器12和第三反向器13的輸入端分別連接至 第二MOS管M2和第三MOS管M3的漏端。
[0018] 參考圖2, 一共包括6個MOS管，5個邏輯門。注意本發(fā)明所保護的范圍不局限于 這里描述的實例。在本實例中，晶體管均使用的MOS管，當(dāng)然，可以使用三極晶體管代替MOS管。在這種情況下，用三極管基極代替MOS管柵極，用集電極代替漏極，用發(fā)射極代替源極。 [0019] 對于端口電平檢測電路：當(dāng)起搏器未植入人體時，源端與電源電壓相連接，漏端與 P型MOS管第一MOS管Ml、第二MOS管M2、第三MOS管M3的柵端相連接的P型第六MOS管M6的柵端為高電平，使其處于關(guān)斷狀態(tài)，保證端口電平檢測電路處于工作狀態(tài)。此時，源端 與電源相連接，與第二MOS管M2、第三MOS管M3成電流鏡像關(guān)系的第一MOS管Ml中流過電 流ΙΟΟηΑ。由于與接心房的起搏器電極導(dǎo)線陽極相連接的第二MOS管M2漏端處于懸浮狀 態(tài)，該端口為高電平。與接心室的起搏器電極導(dǎo)線陽極相連接的第三MOS管M3漏端也處于 懸浮狀態(tài)，該端口為高電平。接心房的起搏器陽極、接心室的起搏器陽極分別接高低電平判 斷電路的第三、第四端口。當(dāng)起搏器剛植入人體時：接心房的起搏器陽極和與接心房的起搏 器電極導(dǎo)線陰極相連接的N型第四MOS管M4的漏端之間會接入心房；或者接心室的起搏器 陽極和與接心室的起搏器電極導(dǎo)線陰極相連接的N型第五MOS管M5漏端之間會接入心室； 或者同時接入。其中每路接入電阻約為200?2K歐姆。由于第四MOS管M4、第五MOS管 M5的源端接地，柵端接電源電壓，使得接心房的起搏器陰極、接心室的起搏器陰極電壓約為 〇。根據(jù)第二MOS管M2、第三MOS管M3與第一MOS管Ml的電流鏡像關(guān)系，使得從接心房的 起搏器陽極到陰極，接心室的起搏器陽極到陰極的電流均約為ΙΟΟηΑ，綜合可得到接心房的 起搏器陽極、接心室的起搏器陽極端口電壓均約為20uV?200uV，為低電平。當(dāng)起搏器模式 轉(zhuǎn)換到正常工作模式下時，P型第六MOS管M6導(dǎo)通，使端口電平檢測電路停止工作。
[0020] 對于高低電平判斷電路：第一反相器Il的輸入為該電路的第一端口，接收起搏器 模式控制命令的模式控制端口，輸出為第二端口，并且與一個二輸入與門15的一個輸入端 相連接；第二反相器12的輸入為該電路的第三端口，接心房的起搏器陽極相連接，輸出與 一個二輸入或門14的一個輸入端相連接；第三反相器13的輸入為該電路的第四端口，接心 室的起搏器陽極相連接，輸出與14的另一輸入端相連接；或門14輸出與與門15另一輸入 端相連接；二輸入與門15的輸出為該電路的第五端口即喚醒信號輸出端口。整個邏輯關(guān)系 符合表1所示真值關(guān)系。
[0021] 表1高低電平判斷電路真值表
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于：包括端口電平檢測電路和高 低電平判斷電路；端口電平檢測電路的輸出端連接高低電平判斷電路的輸入端，高低電平 判斷電路的高電平輸出端連接至端口電平檢測電路，低電平輸出端連接至心臟起搏器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于：所述 的端口電平檢測電路包括：第一 MOS管（Ml)，第一 MOS管（Ml)的源端與電源電壓相連接，柵 端和漏端與電流源（16)相連接；第一 MOS管（Ml)柵端還與第二MOS管（M2)的柵端、第三 MOS管（M3)的柵端和第六MOS管（M6)的漏極相連接；第二MOS管（M2)的漏端與起搏器心 房電極導(dǎo)線的陽極相連接，源端與電源電壓相連接；第三MOS管（M3)的源端與電源電壓相 連接，漏端與起搏器心室電極導(dǎo)線的陽極相連接；第六MOS管（M6)的源端連接至電源電壓， 柵端連接至第一反向器（II)的輸出端，第一反向器（II)的輸入端連接至模式控制端口；所 述的第一反向器（II)的輸出端還分別連接至第四MOS管（M4)的柵端、第五MOS管（M5)的 柵端和高低電平判斷電路；第四MOS管（M4)的源端和第五MOS管（M5)的源端均接地，第四 MOS管（M4)的漏端和第五MOS管（M5)的漏端分別與起搏器心房、心室電極導(dǎo)線陰極相連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于：所述 的第一 MOS管（Ml)、第二MOS管（M2)、第三MOS管（M3)和第六MOS管（M6)為P型MOS管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于：所述 的第四MOS管（M4)和第五MOS管（M5)為N型MOS管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于：所述 的電流源（16)提供的電流為lOOnA。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于心臟起搏器的自動喚醒電路，其特征在于： 所述的高低電平判斷電路包括：與第一反向器（II)輸出端相連接的與門（15)，且與門（15) 的輸入端還與或門（14)的輸出端相連接，與門（15)的輸出端連接至喚醒信號接收端口； 所述的或門（14)的輸入端分別連接第二反向器（12)和第三反向器（13)，第二反向器 (12)和第三反向器（13)的輸入端分別連接至第二M0S管（M2)和第三M0S管（M3)的漏端。
【文檔編號】A61N1/37GK104399183SQ201410690588
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張瑞智, 趙陽, 張鴻, 許江濤, 李嘉, 張 杰 申請人:西安交通大學(xué)