專利名稱：一種降低電子耳蝸功耗的方法
技術領域：
本發明涉及仿生醫學電子技術領域，具體地說是一種降低電子耳蝸功耗的方法。
背景技術：
伴隨科技的發展，醫療電子領域也取得了長足的進步。人工耳蝸技術作為一項集微電子、微機械、微加工等高精尖科技的科學成果，成為引領醫療電子發展的領頭羊。人工耳蝸技術作為造福千萬耳聾患者的有效技術，越來越多的得到社會各界的注意和重視。截止2010年初，全世界有十幾萬聾人使用了人工耳蝸，其中半數以上是兒童。人工耳蝸植入在我國開展已經開始于1995年，隨著人工耳蝸植入工作的開展，病例數量的增加，適應癥范圍的擴大，一些特殊適應癥的耳聾病例的人工耳蝸植入的療效和安全性也得到了證實，使人工耳蝸植入的適應癥進一步擴大。現今，人工耳蝸植入的應用越來越廣泛，如何進一步提高電子耳蝸裝置的性能，方便患者長期使用的問題越來越突出顯現。人工耳蝸采用的是無線射頻通信原理實現體外語音處理器與植入裝置交互，無線耦合方式對耦合線圈材質、尺寸、耦合距離以及功耗等參數要求苛刻。尤其是語音處理器的發射功耗對于便攜式產品是一項非常重要的指標參數。傳統的電子耳蝸裝置都是在降低體外機芯片電壓，減小發射幅度以及降低語音處理芯片功耗方面進行優化。由于植入患者頭皮的厚度不同，即便同一個人不同年齡或不同體質手術愈合前后頭皮厚度都會不相同，這些差異都會導致耦合距離的不同，影響發射效率，造成功耗損失。目前，由于耳聾患者的皮膚厚度不同，人工耳蝸植入裝置要求能夠在2 10毫米耦合距離下都能保持正常工作。但是，因為受天線線圈半徑影響，人工耳蝸植入裝置的發射效率受耦合距離影響很大，實際上不能保證在不同耦合距離下都能夠保持最優的耦合效率，從而導致便攜式體外語音處理器一次充電有效工作時間不長。現有技術的RF發射裝置都是固定發射強度，通過調節接收距離以及線圈尺寸來達到最佳耦合。這種耦合方式對于電子耳蝸系統來說會造成功耗的浪費，電磁場強度又會對植入者造成一定的身體傷害。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而設計的一種降低電子耳蝸功耗的方法，根據不同受體和利用自適應功能精確控制體外發射芯片的輸出功率，實現輸出功率可調，優化系統設置，降低系統功耗，提高系統性能，減少無用功率，使便攜式體外言語處理器一次充電使用時間延長Γ2倍。實現本發明目的的具體技術方案是:一種降低電子耳蝸功耗的方法，其特點是該方法在體外語音處理器的射頻發射電路上連接由PMOS管Pp P2、P3、P4與NMOS管H N3、N4一一對應串接構成CW(TCW3四級可調的發射電流控制開關，實現發射功率的控制，然后由電子耳蝸植入受體的頭皮厚度估算電子耳蝸發射和接收線圈的耦合距離，微調體外語音處理器CW(TCW3四級的發射電流，實現發射功率的精確控制，使體外語音處理器在最小的功耗下達到最佳的聽覺效果；所述PMOS管ΡρΡ2、Ρ3、Ρ4與NMOS管&、Ν2、Ν3、Ν4--對應串接
為:PM0S管P1柵極與NMOS管N1柵極連接為CWO控制端，PMOS管P1漏極與NMOS管N1源極連接；PM0S管P2柵極與NMOS管N2柵極連接為CWl控制端，PMOS管P2漏極與NMOS管N2源極連接；PM0S管P3柵極與NMOS管N3柵極連接為CW2控制端，PMOS管P3漏極與NMOS管N3源極連接；PM0S管P4柵極與NMOS管N4柵極連接為CW3控制端，PMOS管P4漏極與NMOS管N4源極連接；PM0S管Pp P2, P3> P4源極并接為TVDD電源端；NM0S管％、N2, N3> N4漏極并接為TVSS接地端；PM0S管Pp P2, P3、P4漏極與NMOS管％、N2, N3> N4源極并接為OUT輸出端；CffO, CW1、CW2和CW3控制端與OUT輸出端構成四級可調的發射電流控制。本發明與現有技術相比具有精確控制體外發射芯片的輸出功率，減少無用功率，使體外語音處理器在最小的功耗下達到最佳的聽覺效果，提高體外語音處理器一次充電的有效工作時間，降低系統功耗，提高系統性能，優化系統設置，確保在不同耦合距離下都能夠保持最優的耦合效率。


圖1為發射電流控制開關電路圖 圖2為本發明實施例圖。
具體實施例方式參閱附圖 1，發射電流控制開關7由PMOS管P1' P2, P3、P4與NMOS管N1' N2、N3、N4一一對應串接而成；PMOS管P1柵極與NMOS管N1柵極連接為CWO控制端，PMOS管P1漏極與NMOS管N1源極連接；PM0S管P2柵極與NMOS管N2柵極連接為CWl控制端，PMOS管P2漏極與NMOS管N2源極連接；PM0S管P3柵極與NMOS管N3柵極連接為CW2控制端，PMOS管P3漏極與NMOS管N3源極連接；PM0S管P4柵極與NMOS管N4柵極連接為CW3控制端，PMOS管P4漏極與NMOS管N4源極連接；PM0S管P1' P2, P3、P4源極并接為TVDD電源端；NM0S管％、N2, N3、N4漏極并接為TVSS接地端；PM0S管P1' P2、P3、P4漏極與NMOS管N1' N2、N3、N4源極并接為OUT輸出端。CW0、CW1、CW2和CW3控制端與OUT輸出端構成四級可調的發射電流I的控制。其中CWO控制PMOS管P1和NMOS管N1的輸出電流I1 ;CW1控制PMOS管P2和NMOS管N2的輸出電流I2 ；CW2控制PMOS管P3和NMOS管N3的輸出電流I3 ；CW3控制PMOS管P4和NMOS 管 N4 的輸出電流 I4, I= I1+ I2+ I3+ I4O當CWO為高電平時，PMOS管P1截止、NMOS管N1導通，輸出OUT為O ;當CWO為低電平時，PMOS管P1導通、NMOS管N1截止，輸出OUT為I。當CWO為低電平時，受PMOS管P1和NMOS管N1工藝和面積的限制，OUT輸出端只能輸出一定強度的電流Ip此時因為輸出強度較低，從而導致磁場強度較小，耦合距離很近。如果植入者頭皮很薄，那么較小的場強輸出就能滿足使用需求。同理，當CWl為低電平時，PMOS管P2和NMOS管N2提供電流I2 ；CW2為低電平時，PMOS管P3和NMOS管N3提供電流I3 ；CW3為低電平時，PMOS管P4和NMOS管N4提供電流I4。參閱附圖2，電子耳蝸由體外語音處理器I和植入體2組成，體外語音處理器I由麥克風3、放大電路4、語音處理電路5、射頻發射電路6和發射線圈8依次串接而成，植入體2由接收線圈9、解碼刺激器10和多通道電極11依次串接而成。將本發明的發射電流控制開關7設置在射頻發射電路6上，發射控制開關7的輸出端連接發射線圈8，其TVDD電源端和TVSS接地端與射頻發射電路6輸出端連接，構成體外語音處理器I利用發射電流控制開關7的CW(TCW3四級發射電流的可調，具體控制方式如下表I所示:
表1:
權利要求
1.一種降低電子耳蝸功耗的方法，其特征在于該方法在體外語音處理器的射頻發射電路上連接由PMOS管PpP2、P3、P4與NMOS管NpN2、N3、N4——對應串接構成CW(TCW3四級可調的發射電流控制開關，實現發射功率的控制，然后由電子耳蝸植入受體的頭皮厚度估算電子耳蝸發射和接收線圈的耦合距離，微調體外語音處理器CW(TCW3四級的發射電流，實現發射功率的精確控制，使體外語音處理器在最小的功耗下達到最佳的聽覺效果；所述PMOS管HPyP4與NMOS管NpHN4--對應串接為=PMOS管P1柵極與NMOS管N1柵極連接為CWO控制端，PMOS管P1漏極與NMOS管N1源極連接；PM0S管P2柵極與NMOS管N2柵極連接為CWl控制端，PMOS管P2漏極與NMOS管N2源極連接；PM0S管P3柵極與NMOS管N3柵極連接為CW2控制端，PMOS管P3漏極與NMOS管N3源極連接；PM0S管P4柵極與NMOS管N4柵極連接為CW3控制端，PMOS管P4漏極與NMOS管N4源極連接；PM0S管P1' P2, P3> P4源極并接為TVDD電源端；NM0S管H N3> N4漏極并接為TVSS接地端；PM0S管P1' P2、P3、P4漏極與NMOS管％、N2、N3> N4源極并接為OUT輸出端；CW0、CffU Cff2和CW3控制端與OUT輸出端構成四級可調的發 射電流控制。
全文摘要
本發明公開了一種降低電子耳蝸功耗的方法，其特點是該方法在體外語音處理器的射頻發射電路上連接由PMOS管與NMOS管組成的發射電流控制開關，然后由電子耳蝸植入受體的頭皮厚度估算電子耳蝸發射和接收線圈的耦合距離，微調體外語音處理器的發射電流，實現發射功率的精確控制，使體外語音處理器在最小的功耗下達到最佳的聽覺效果。本發明與現有技術相比具有精確控制發射芯片的輸出功率，減少無用功率，使體外語音處理器在最小的功耗下達到最佳的聽覺效果，提高體外語音處理器一次充電的有效工作時間，降低系統功耗，提高系統性能，優化系統設置，確保在不同耦合距離下都能夠保持最優的耦合效率。
文檔編號A61F2/18GK103156709SQ20131012093
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者劉新東, 孫增軍, 許長建, 王振, 樊偉 申請人:上海力聲特醫學科技有限公司