一种基于单通道adc的扩展通道电路制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，公开了一种基于单通道adc的扩展通道电路，包括：分时复用电路，所述分时复用电路由若干个触发器组成，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；所述分时复用电路控制若干个通道在特定时间内只有一个通道开启，开启时ADC每次以本身的采样率进行采样，选择符合调制信号要求的元器件，通道每次切换的采样时间和所述分时复用电路的切换频率相对应。本发明专利技术采用多通道分时采样的方式可以满足其对多通道、调制信号采样的要求，相对于直接使用多通道高速ADC的方式，在满足脑血氧信号采集的要求下其系统更简单、成本相对更低、数据传输量小、硬件性能需求更低、数据处理量低软件设计更简单。理量低软件设计更简单。理量低软件设计更简单。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单通道adc的扩展通道电路


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种基于单通道adc的扩展通道电路。

技术介绍

[0002]功能近红外光谱成像技术(functional Near
‑
Infrared Spectroscopy，fNIRS)利用多个波长的近红外光与脑组织中生色团物质之间的吸收和散射关系，检测特定状态下脑组织中氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的浓度变化反应神经元的活动、细胞能量代谢以及血液动力学指标评估大脑皮质功能变化。fNIRS具有适用范围广泛、对运动伪迹不敏感、电磁兼容性好、兼具时空间分辨率等优势，这使得fNIRS在评估大脑功能与疾病方面极具应用前景。
[0003]由于对不同的脑区不同的位置有同时检测成像的需求。近红外脑功能成像设备需具备多通道检测功能，这要求设备有着多路信号检测通道的要求。目前多通道信号采样的解决方法普遍直接使用多路ADC来直接实现。由于近红外脑功能成像设备在一些场景下的通道数量要求达到几十个，且采集到的信号是包含两种调制信号的信息，这要求其单通道的adc采样率通常在1MHz以上。目前不易找到直接使用几十个通道且采样率在1MHz以上的ADC器件，且这种类型的的ADC价格非常的昂贵。并且如果使用这种方案其数据传输量及其巨大，对硬件高速数据传输有着极高的要求，这会影响系统的稳定性。同时极高的数据量也要求极高的数据处理能力，这对系统如CPU的处理能力、数据处理算法都会提出更高的挑战。
[0004]因此，我们提出了一种基于单通道adc的扩展通道电路用于解决上述问题。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于单通道adc的扩展通道电路。
[0006]本专利技术提出的一种基于单通道adc的扩展通道电路，包括：
[0007]分时复用电路，所述分时复用电路由若干个触发器组成，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；
[0008]所述分时复用电路控制若干个通道在特定时间内只有一个通道开启，开启时ADC每次以本身的采样率进行采样，选择符合调制信号要求的元器件，通道每次切换的采样时间和所述分时复用电路的切换频率相对应。
[0009]优选地，每个所述通道每秒内的开启次数即为该通道对脑血氧信号的每秒采集次数。
[0010]优选地，还包括CPU，所述CPU与所述ADC的数据线连接。
[0011]优选地，所述ADC的采样频率与编码器信号线的频率相同，编码器经过一个分频器后输入到所述分时复用电路。
[0012]优选地，所述单通道adc的分时采样频率为其中CLK为编码器
[0035]各个输入输出的逻辑关系如下表：
[0036][0037]如上，在第N+1个周期后图2的电路状态回到第0个周期的最初状态。即通过CLK的驱动Q0Q1Q2Q3Q4...Q
N
通道可以实现分时控制的功能，从而实现控制不同通道数据采集状态。
[0038]图1的分时复用电路控制N+1个通道在一个时间内只有一个通道开启，其每个通道每秒内的开启次数即为该通道对脑血氧信号的每秒采集次数。且每次采样都是ADC以其本身的采样率在进行采样，通过这个特性可以很容易选择到符合调制信号要求的元器件，通道每次切换的采样时间和分时复用电路的切换频率有关。
[0039]本实施例中参照图3，每个所述通道每秒内的开启次数即为该通道对脑血氧信号的每秒采集次数，还包括CPU，所述CPU与所述ADC的数据线连接，所述ADC的采样频率与编码器信号线的频率相同，编码器经过一个分频器后输入到所述分时复用电路。
[0040]所述单通道adc的分时采样频率为其中CLK为编码器的信号频率，F
adc
为ADC的采样频率，fdc为分频器的分频系数，F
adc
为ADC的固定参数，当确定好数据采集通道数量N后，通过改变分频器的分频系数设置每个通道在分时复用电路切换时的采样频率，所述编码器的信号频率CLK表示为。
[0041]本专利技术由于近红外脑功能成像设备的数据采集的是脑血氧信息，其对时间维度上的信号采集点数需求并不大，所以采用多通道分时采样的方式可以满足其对多通道、调制信号采样的要求，相对于直接使用多通道高速ADC的方式，在满足脑血氧信号采集的要求下其系统更简单、成本相对更低、数据传输量小、硬件性能需求更低、数据处理量低软件设计更简单。
[0042]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其
专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单通道adc的扩展通道电路，其特征在于，包括：分时复用电路，所述分时复用电路由若干个触发器组成，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；所述分时复用电路控制若干个通道在特定时间内只有一个通道开启，开启时ADC每次以本身的采样率进行采样，选择符合调制信号要求的元器件，通道每次切换的采样时间和所述分时复用电路的切换频率相对应。2.根据权利要求1所述的一种基于单通道adc的扩展通道电路，其特征在于，每个所述通道每秒内的开启次数即为该通道对脑血氧信号的每秒采集次数。3.根据权利要求1所述的一种基于单通道adc的扩展通道电路，其特征在于，还包括CPU，所述CPU与所述ADC的数据线连接。4.根据权利要求3所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成杰，龙景焱，薛富安，赖俊伟，
申请(专利权)人：深圳英智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：