一种心脏起搏器电极植入判定电路制造技术

本公开揭示了一种心脏起搏器电极植入判定电路，包括：基准端、比较端和检测端；基准端和比较端由相同结构的简易电流源构成；检测端由基准端和比较端分别通过PMOS管和NMOS管拷贝电流。本公开能够解决现有电极植入判定电路判断阈值过高而可能会出现的误触发情况。

A Decision Circuit for Cardiac Pacemaker Electrode Implantation

The present disclosure discloses a determination circuit for cardiac pacemaker electrode implantation, including a reference end, a comparison end and a detection end; a reference end and a comparison end are composed of a simple current source with the same structure; and a detection end is composed of a reference end and a comparison end which copy current through PMOS tube and NMOS tube respectively. The present disclosure can solve the mistrigger situation that may occur when the judgment threshold of the existing electrode implantation judgment circuit is too high.

【技术实现步骤摘要】
一种心脏起搏器电极植入判定电路
本公开属于超低功耗集成电路领域，具体涉及一种心脏起搏器电极植入判定电路。
技术介绍
近几十年来，诸如心脏起搏器等植入式医疗电子设备在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。心脏起搏器被广泛应用于心脏疾病的治疗，但由于其采用电池供电，所以其核心集成电路的功耗成为决定其使用寿命的关键因素，这对集成电路设计提出了苛刻的功耗要求。心脏起搏器中的电极植入判定电路属于长通电路，负责实时检测并对后续核心电路起到唤醒的作用，所以功耗需控制在200nA以下。如图1所示，一种已知的电极植入判定电路，在睡眠模式下，MODE[0]为0，两个P管电流源MP1、MP2，以及两个N管开关MN1、MN2导通。但由于电极未植入人体，AMUX_O和V1MUX_O被上拉至高电平，WAKEUP输出低电平。当电极端子植入人体后，AMUX_O电极接入人体心室阻抗，V1MUX_O处接入人体心房阻抗，由于偏置电流极低，因此相应的反相器输入端将变为低电平。只要有任意一对电极接入人体，WAKEUP就会变为高电平，该高电平脉冲将作为MCU的唤醒信号。现有的电极植入判定电路经验证发现，受空气潮湿或其他不理想因素影响，当电极间阻抗降低至三兆欧左右时，电极会发生假性联通，使得反相器输入端变为低电平，并对后续的MCU电路产生一个误触发信号。主要原因就是阻抗的判断阈值过高且不明确，所以从电路的可靠性来讲，此种电极植入判定的方式已不适用。
技术实现思路
针对以上不足，本公开的目的在于提供一种心脏起搏器电极植入判定电路，通过将判断阈值确定在合理的范围内，能避免因现有判定电路中的判断阈值过高而导致信号的错误触发。为实现以上目的，本公开对以下技术方案进行描述：一种心脏起搏器电极植入判定电路，包括：基准端，用于设定一个阻抗比较的基准值，当连入的电极阻抗高于所述基准值时，认为电极未接入；当连入的电极阻抗低于所述基准值时，认为电极接入；比较端，用于接入电极阻抗；检测端，用于判定所述基准端和所述比较端的阻抗大小关系，当所述比较端的阻抗高于所述基准端的阻抗时，检测端输出为高；当所述比较端的阻抗低于所述基准端的阻抗时，检测端输出为低；其中，所述基准端和所述比较端由相同结构的简易电流源构成；所述检测端由所述基准端和所述比较端分别通过PMOS管和NMOS管拷贝电流。优选的，所述基准端包括第九PMOS管、第十PMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管和电阻；所述第九PMOS管、第十PMOS管的源端连接电源，所述第九PMOS管、第十PMOS管的漏端分别连接所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的漏端；所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的栅端相连且与所述第十一NMOS管的漏端连接，所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的源端分别与所述第十三NMOS管、第十四M14NMOS管的漏端连接；所述第十三NMOS管的源端接地，所述第十四NMOS管的源端通过电阻接地。优选的，所述比较端包括心房比较端和心室比较端。优选的，所述心房比较端包括第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十NMOS管、第二十一NMOS管和第一电极；所述所述第十六PMOS管、第十七PMOS管的源端连接电源，所述第十六PMOS管、第十七PMOS管漏端分别连接所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的漏端；所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的栅端相连且与第十八NMOS管的漏端连接，所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的源端分别与所述第二十NMOS管、所述第二十一NMOS管的漏端连接；所述第二十NMOS管的源端接地，所述第二十一NMOS管的源端通过所述第一电极接地，所述第一电极为心房接入端。优选的，所述心室比较端包括第二十三PMOS管、第二十四PMOS管、第二十五NMOS管、第二十六NMOS管、第二十七NMOS管、第二十八NMOS管和第二电极；所述第二十三PMOS管、第二十四PMOS管的源端连接电源，所述第二十三PMOS管、所述第二十四PMOS管的漏端分别连接所述第二十五NMOS管、所述第二十六NMOS管的漏端；所述第二十五NMOS管、所述第二十六NMOS管的栅端相连且与所述第二十五NMOS管的漏端连接；所述第二十五NMOS管、所述第二十六NMOS管的源端分别与所述第二十七NMOS管、所述第二十八NMOS管的漏端连接；所述第二十七NMOS管的源端接地，所述第二十八NMOS管的源端通过所述第二电极接地，所述第二电极为心室接入端。优选的，所述检测端包括心房检测端和心室检测端。优选的，所述心房检测端包括第二十九PMOS管、第三十PMOS管；所述第二十九PMOS管的源端连接电源，所述第二十九PMOS管的漏极连接所述第三十PMOS管的漏极，所述第三十NMOS管的源极接地。优选的，所述心室检测端包括第三十一PMOS管、第三十二PMOS管；所述第三十一PMOS管的源端连接电源，所述第三十一PMOS管的漏极连接所述第三十二NMOS管的漏极，所述第三十二PMOS管的源极接地。优选的，所述心房检测端的第一输出处和所述心室检测端的第二输出处连入与门AND中。优选的，所述电路中的基准端、比较端和检测端均包括相同结构的启动电路；所述启动电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和电容；所述第一PMOS管的源端连接电源，所述第一PMOS管的漏端与所述第二PMOS管的源端相连；所述第二PMOS管的漏端与所述第三PMOS管的源端相连，所述第三PMOS管的漏端与所述第四PMOS管的源端相连；所述第四PMOS管的漏端与所述第五PMOS管的源端相连；所述第五PMOS管的漏端连接所述电容的上极板，所述电容的下极板接地，所述第七PMOS管的源端连接电源，所述第七PMOS管的栅极连接所述电容的上极板。与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：1、本公开设定了精准的阈值比较，解决了以往的电极植入判定电路判断阈值过高且不精准而可能会出现误触发的情况；2、本公开利用电路结构相似性，达到了抗工艺干扰的效果；3、加入使能开关，进一步降低电路功耗；4、同时对心室和心房是否接入电极进行检测；5、本公开为防止电路锁死，加入了平均功耗接近零的启动电路。附图说明图1是已知的电极植入判定电路框图；图2是本专利技术实施例的一种心脏起搏器电极植入判定电路的电路框图；图3是本专利技术另一实施例的一种心脏起搏器电极植入判定电路的电路框图；图4是图3的仿真结果示意图。具体实施方式下面结合附图1至附图4和实施例对本公开的技术方案进行详细说明。如图2所示，本公开提供一种心脏起搏器电极植入判定电路，包括：基准端，用于设定一个阻抗比较的基准值，当连入的电极阻抗高于所述基准值时，认为电极未接入；当连入的电极阻抗低于所述基准值时，认为电极接入；比较端，用于接入电极阻抗；检测端，用于判定所述基准端和所述比较端的阻抗大小关系，当所述比较端的阻抗高于所述基准端的阻抗时，检测端输出为高；当所述比较端的阻抗低于所述基准端的阻抗时，检测端输出为低；其中，所述基准端和所述比较端由相同结构的简易电流源构成；所述检测端由所述基准端和所述比较端分别通过PMOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心脏起搏器电极植入判定电路，包括：基准端，用于设定一个阻抗比较的基准值，当连入的电极阻抗高于所述基准值时，认为电极未接入；当连入的电极阻抗低于所述基准值时，认为电极接入；比较端，用于接入电极阻抗；检测端，用于判定所述基准端和所述比较端的阻抗大小关系，当所述比较端的阻抗高于所述基准端的阻抗时，检测端输出为高；当所述比较端的阻抗低于所述基准端的阻抗时，检测端输出为低；其中，所述基准端和所述比较端由相同结构的简易电流源构成；所述检测端由所述基准端和所述比较端分别通过PMOS管和NMOS管拷贝电流。

【技术特征摘要】
1.一种心脏起搏器电极植入判定电路，包括：基准端，用于设定一个阻抗比较的基准值，当连入的电极阻抗高于所述基准值时，认为电极未接入；当连入的电极阻抗低于所述基准值时，认为电极接入；比较端，用于接入电极阻抗；检测端，用于判定所述基准端和所述比较端的阻抗大小关系，当所述比较端的阻抗高于所述基准端的阻抗时，检测端输出为高；当所述比较端的阻抗低于所述基准端的阻抗时，检测端输出为低；其中，所述基准端和所述比较端由相同结构的简易电流源构成；所述检测端由所述基准端和所述比较端分别通过PMOS管和NMOS管拷贝电流。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，优选的，所述基准端包括第九PMOS管、第十PMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管和电阻；所述第九PMOS管、第十PMOS管的源端连接电源，所述第九PMOS管、第十PMOS管的栅端相连且与所述第十PMOS管的漏端连接，所述第九PMOS管、第十PMOS管的漏端分别连接所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的漏端；所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的栅端相连且与所述第十一NMOS管的漏端连接，所述第十一NMOS管、第十二NMOS管的源端分别与所述第十三NMOS管、第十四NMOS管的漏端连接；所述第十三NMOS管的源端接地，所述第十四NMOS管的源端通过电阻接地，所述第十三NMOS管、第十四NMOS管的栅端相连且与所述第十三NMOS管的漏端连接。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较端包括心房比较端和心室比较端。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述心房比较端包括第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十NMOS管、第二十一NMOS管和第一电极；所述第十六PMOS管、第十七PMOS管的源端连接电源，所述第十六PMOS管、第十七PMOS管的栅端相连且与所述第十七PMOS管的漏端连接，所述第十六PMOS管、第十七PMOS管漏端分别连接所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的漏端；所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的栅端相连且与第十八NMOS管的漏端连接，所述第十八NMOS管、第十九NMOS管的源端分别与所述第二十NMOS管、所述第二十一NMOS管的漏端连接；所述第二十NMOS管的源端接地，所述第二十一NMOS管的源端通过所述第一电极接地，所述第一电极为心房接入端，所述第二十NMOS管、第二十一NMOS管的栅端相连且与所述第二十NMOS管的漏端连接。5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述心室比较端包括第二十...

【专利技术属性】
技术研发人员：许江涛，王雅薇，闫创，张瑞智，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61