一种可扩展数量分时复用光源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种可扩展数量分时复用光源电路，涉及医疗器械技术领域，解决目前存在的目前普遍采用的光源分时复用方式都是通过软件控制加通道切换来实现，存在着电路实现与控制复杂，软件控制一致性误差较大，不方便扩展通道，切换频率固定，成本相对较高的技术问题。本发明专利技术的技术方案如下：包括若干个触发器，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；一个驱动模块，一个所述驱动模块用于驱动所有的触发器。本发明专利技术可用于近红外脑功能成像设备中的光源分时复用部分，具备电路结构简单、易于使用、扩展方便等特点。展方便等特点。展方便等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展数量分时复用光源电路


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种可扩展数量分时复用光源电路。

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光源。在近红外脑功能成像设备多光源的技术路线上一般有两种方式。一种是多光源实时作用，同时对每个光源用不同的调制频率进行调制，在接收端进行解调来区分不同的光源。一种是分时作用，在一个时间内只有一个光源产生，通过分时复用每个光源来实现多个光源通道。多光源实时作用的方式存在设计复杂，数据处理量大，存在光源之间的互相干扰等问题。
[0004]使用光源分时复用的方式设计多通道光源是一种不错的选择。目前普遍采用的光源分时复用方式都是通过软件控制加通道切换来实现。存在着电路实现与控制复杂，软件控制一致性误差较大，不方便扩展通道，切换频率固定，成本相对较高的缺点。

技术实现思路

>[0005]基于
技术介绍
存在的目前普遍采用的光源分时复用方式都是通过软件控制加通道切换来实现，存在着电路实现与控制复杂，软件控制一致性误差较大，不方便扩展通道，切换频率固定，成本相对较高的技术问题，本专利技术提出了一种可扩展数量分时复用光源电路。
[0006]本专利技术提出的一种可扩展数量分时复用光源电路，包括：
[0007]若干个触发器，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；
[0008]一个驱动模块，一个所述驱动模块用于驱动所有的触发器。
[0009]优选地，所述驱动模块为时钟CLK驱动器。
[0010]优选地，所述驱动模块的驱动方程表示为：Q0＝(Q1⊕
Q2⊕
Q3⊕
Q4⊕
...
⊕
Q
N
)'，其中Q1＝D0、Q2＝D1、Q3＝D2、Q4＝D3...Q
N
＝D
N
‑1。
[0011]优选地，所述触发器的状态方程如下：Q
*0
＝(Q
*1
⊕
Q
*2
⊕
Q
*3
⊕
Q
*4
⊕
...
⊕
Q
*N
)'，其中Q
*1
＝Q0、Q
*2
＝Q1、Q
*3
＝Q2、Q
*4
＝Q3...Q
*N
＝Q
N
‑1。
[0012]优选地，所述时钟CLK驱动器实现分时控制的功能，控制不同通道光源的开启频率。
[0013]优选地，所述通道光源的开启频率为近红外脑功能成像设备的对应通道采样频
率，通道采样频率表示为其中F
CLK
为输入频率。
[0014]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
[0015]1、所述一种可扩展数量分时复用光源电路其采样频率仅取决于通道总数和输入频率，无需其他控制电路，每个通道采样一致性好，电路实现简单；
[0016]2、本专利技术的通道数量取决于模块内的触发器个数和使用多少个模块，通道扩展灵活；
[0017]本电路仅仅由触发器和异或非门等逻辑电路组成，成本低廉，结构简单，易于操控和使用。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提出的一种可扩展数量分时复用光源电路的电路图；
[0019]图2为图1的电路封装模块图；
[0020]图3为图2的模块图通过SW区分初次级连接示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0022]实施例
[0023]一种可扩展数量分时复用光源电路，主要由触发器等逻辑电路组成，以实现光源通道分时复用，通过输入频率来控制切换频率，设计了通道扩展的电路结构，整个组成成本较低。
[0024]如图1，假设电路由N个触发器组成，每个触发器输出Q跟随输入D的状态，所有触发器由同一个时钟CLK驱动。
[0025]列出驱动的方程如下：
[0026]Q0＝(Q1⊕
Q2⊕
Q3⊕
Q4⊕
...
⊕
Q
N
)'，其中Q1＝D0、Q2＝D1、Q3＝D2、Q4＝D3...
[0027]Q
N
＝D
N
‑1[0028]状态方程如下：
[0029]Q
*0
＝(Q
*1
⊕
Q
*2
⊕
Q
*3
⊕
Q
*4
⊕
...
⊕
Q
*N
)'，其中Q
*1
＝Q0、Q
*2
＝Q1、Q
*3
＝Q2、
[0030]Q
*4
＝Q3...Q
*N
＝Q
N
‑1[0031]各个输入输出的逻辑关系如下表：
[0032][0033]如上，在第N+1个周期后图1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光源状态。其每个通道光源的开启频率即为近红外脑功能成像设备的对应通道采样频率。设输入频率为F
CLK
，每个通道采样频率即为每个通道采样频率取决于输入频率与通道个数。
[0034]将图1的电路封装成模块如图2。SW闭合作为初级，SW断开作为次级。当SW闭合时列出驱动的方程如下：
[0035]QMXOR
’
＝QM0＝(Q1
⊕
Q2
⊕
Q3
⊕
Q4
⊕
...
⊕
QN
⊕
QMN+1')'QM1＝D0、QM2＝D1、QM3＝D2、QM4＝D3...QMN＝DN
‑
1、QMN+1＝取决于次级输出QMXOR
’
，默认为1。
[0036]状态方程如下：
[0037]QM*XOR
’
＝QM*0＝(Q*1
⊕
Q*2
⊕
Q*3
⊕
Q*本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展数量分时复用光源电路，其特征在于，包括：若干个触发器，每个触发器输出Q跟随输入D的状态；一个驱动模块，一个所述驱动模块用于驱动所有的触发器。2.根据权利要求1所述的一种可扩展数量分时复用光源电路，其特征在于，所述驱动模块为时钟CLK驱动器。3.根据权利要求1或2所述的一种可扩展数量分时复用光源电路，其特征在于，所述驱动模块的驱动方程表示为：Q0＝(Q1⊕
Q2⊕
Q3⊕
Q4⊕
...
⊕
Q
N
)'，其中Q1＝D0、Q2＝D1、Q3＝D2、Q4＝D3...Q
N
＝D
N
‑1。4.根据权利要求1或2所述的一种可扩展数量分时复用光源电路，其特征在于，所述触发器的状态方程如下：Q
*0
＝(Q
*1
⊕
...

【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：