[实用新型]一种自动提高无线传输中E类放大器效率的电路

说明书

本实用新型公开了一种自动提高无线传输中E类放大器效率的电路，其中自动提高无线传输中E类放大器效率的电路包括E类放大器、对地补偿电容矩阵和等效阻抗侦测电路，其中，E类放大器，用于无线传输中信号放大和功率输出；对地补偿电容矩阵与E类放大器相连，用于根据不同的等效电阻补偿E类放大器中的对地电容，提高放大器输出效率；等效阻抗侦测电路用于侦测由于电感耦合线圈距离变化导致的等效阻抗变化。本实用新型使E类放大器更接近输出的理想状态，提高E类放大器的传输效率，降低E类放大器的自身损耗，有低功耗、高效率、自动化、适应性强，易于集成等优点。

技术领域

本实用新型属于植入式医疗器械领域，特别涉及一种自动提高无线传输中E类放大器效率的电路。

背景技术

在植入式医疗器械中电感耦合技术有广泛的使用，特别是对于传输距离不是太深的应用，比如人工耳蜗，使用该技术，能够将外部设备的信号和能量同时传输给植入体，从而使植入体内没有电池，能够极大延长植入体的使用寿命，方便患者长时间使用该类产品。

在实际应用过程中，在植入式医疗器械使用电感耦合技术的一个问题是对于发射端的功率放大器，由于病人刺激电量和皮瓣厚度不同，从接收端等效到发射端的等效阻抗是变化的，这样会严重影响发射端功率放大器的发射效率，增加功率放大器不必要的损耗。特别的，对于E类放大器，理论上只能在一种负载的情况下，将各参数调节到理想情况，实现在电流流过三极管或者MOS管时，电压尽可能接近于零，从而，减少E类放大器本身的损耗。这意味着，对于大多数情况，E类放大器并没有工作在效率比较高的情况下。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供自动提高无线传输中E类放大器效率的电路及系统，使用该电路可以在不影响体外设备和植入体正常工作的情况下，通过调节E类放大器对地电容的方式，自动调节E类放大器在不同等效阻抗下的效率，整个电路有适应性强，易于集成等优点。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种自动提高无线传输中E类放大器效率的电路，至少包括：E类放大器、对地补偿电容矩阵和等效阻抗侦测电路，其中，

所述E类放大器包括开关三极管、阻流电感、发射线圈、谐振电容和对地电容，其中，

所述开关三极管与阻流电感、谐振电容和对地电容相连，输入信号通过开关方式打开关闭三极管，使放大器获得激励，从而将能量输出；

所述阻流电感与供电电压相连，用于提供相对稳定的电流，为E类放大器供能；

所述发射线圈用于通过无线发射的方式向植入体传送能量；

所述谐振电容与发射线圈组成串联谐振回路，谐振频率与输入信号相同；

所述对地电容用于调整E类放大器波形，使E类放大器工作在近似理想状态；

所述对地补偿电容矩阵，与对地电容相连，由若干个电容和开关组成，用于调整和补偿E类放大器中的电容值；

所述等效阻抗侦测电路包括幅值感应电路、检波电路、滤波电路、模数转换电路、寄存器和矩阵控制电路，其中，

所述幅值感应电路与发射线圈对心放置，用于感应发射线圈的幅值变化；

所述检波电路与幅值感应电路相连，将感应到的交流信号转化为直流信号；

所述滤波电路与检波电路相连，将检波电路输出的直流信号中的高频分量进行滤波；

所述模数转换电路与滤波电路相连，将滤波电路输出的直流信号进行模数转换；

所述寄存器与模数转换电路相连，用于保存测量后的数字信号；

所述矩阵控制电路分别与寄存器和对地补偿电容矩阵相连，根据测量的数据控制对地补偿电容矩阵中的开关，调节整个无线发射电路中的对地电容。