本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，特別是一種呼吸機(jī)通氣控制電路。

背景技術(shù)：

呼吸機(jī)是各大醫(yī)院、診所經(jīng)常使用的醫(yī)療設(shè)備，它能夠給病人提供足夠的氧氣，從而解決病人的呼吸問題。

現(xiàn)有呼吸機(jī)的通氣控制電路大多使用單片機(jī)或者PLC作為控制芯片，從而實現(xiàn)對呼吸機(jī)的自動控制，以滿足人們對呼吸機(jī)的智能化要求。雖然這種方式的功能多、自動性能好，但仍存在如操作復(fù)雜化和設(shè)置專業(yè)化等問題，并且由于其電路設(shè)計復(fù)雜、操作繁瑣，因而需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)化水平的呼吸科醫(yī)生來操作，不適合搶救和家庭使用，也不適合一般的中小醫(yī)院。此外，由于這種方式具有復(fù)雜的設(shè)計，其電路成本和故障率也相對高，但如果要改變這種復(fù)雜的設(shè)計，往往難以實現(xiàn)呼吸頻率與呼吸比的獨立調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致簡潔設(shè)計與獨立調(diào)節(jié)成為魚和熊掌。

因此，有必要設(shè)計一種呼吸機(jī)通氣控制電路，能夠解決呼吸機(jī)通氣控制電路的成本及呼吸頻率與呼吸比之間獨立調(diào)節(jié)的問題，并且還能解決操作繁瑣性和復(fù)雜性問題，從而適合非呼吸科醫(yī)生甚至家庭成員使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種能夠解決呼吸機(jī)通氣控制電路的成本及呼吸頻率與呼吸比獨立調(diào)節(jié)的問題，并且還能解決操作繁瑣性和復(fù)雜性問題，并且能夠適合非呼吸科醫(yī)生甚至家庭成員使用的呼吸機(jī)通氣控制電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種呼吸機(jī)通氣控制電路，它包括施密特觸發(fā)器電路和窗口電壓比較器，施密特觸發(fā)器電路的輸出端與窗口電壓比較器的輸入端連接，施密特觸發(fā)器電路由一個運算放大器與多個電阻連接構(gòu)成，窗口電壓比較器由不少于一個的運算放大器與多個電阻及電位器連接構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器之間通過由不少于一個運算放大器所構(gòu)成的電壓跟隨器連接，電壓跟隨器用于隔離施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器的相互影響。

進(jìn)一步地，所述施密特觸發(fā)器通過與多個電阻、電容器連接，構(gòu)成一個多諧振蕩器電路，該多諧振蕩器電路具有鋸齒波輸出特性。

具體的，上述呼吸機(jī)控制電路的細(xì)節(jié)在于：該呼吸機(jī)控制電路包括運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C，所述運算放大器U_1A的第4引腳結(jié)電源正極V_CC端，運算放大器U_1A的第11引腳接電源負(fù)極GND端，運算放大器U_1A的輸出端第1引腳和第3引腳之間連接有電阻R₃，運算放大器U_1A的第3引腳與電源負(fù)端GND端之間連接有電阻R₂，運算放大器U_1A的第3引腳與電源正極V_CC端之間連接有電阻R₁，運算放大器U_1A在電阻R₁、R₂、R₃的作用下構(gòu)成一個施密特觸發(fā)器電路，運算放大器U_1C的第9引腳與電源正極V_CC端之間連接有電阻R₅，運算放大器U_1C的第8引腳連接輸出端OUT₁，運算放大器U_1B的第6引腳與運算放大器U_1C的第10引腳連接，運算放大器U_1B的第5引腳與電源負(fù)極GND端之間連接有呼吸比調(diào)節(jié)電位器R_W，運算放大器U_1B的第5引腳與運算放大器U_1C的第9引腳之間連接有電阻R₆，運算放大器U_1B的第7引腳連接輸出端OUT₂，運算放大器U_1B和運算放大器U_1C在電阻R₅、電阻R₆與呼吸比調(diào)節(jié)電位器R_W一起構(gòu)成了一個窗口電壓比較器電路，所述施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器電路串聯(lián)，實現(xiàn)對呼吸機(jī)的控制。

進(jìn)一步地，運算放大器U_1A的第2引腳與電源負(fù)極GND端之間連接有電容器C1，運算放大器U_1A的第1引腳與運算放大器U_1A的第2引腳之間連接有電阻R₄和調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1，電阻R₄和調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1串聯(lián)，電阻R₄與運算放大器U_1A的第2引腳之間還設(shè)有隔離二極管D₁，所述隔離二極管D₁與調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1并聯(lián)，施密特觸發(fā)器在電阻R4、調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器RW1、電容器C1以及隔離二極管D1的作用下構(gòu)成一個具有鋸齒波輸出特性的多諧振蕩器電路。

進(jìn)一步地，所述隔離二極管D₁的負(fù)極接電阻R₄與調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器RW1相連的端子，隔離二極管D₁的正極接電容器C₁的一個端子并且接到運算放大器U_1A的第2引腳上。

運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C通過組合，能實現(xiàn)對呼吸機(jī)的控制，其中：所述運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C可以全部為獨立的單運算放大器，也可以運算放大器U_1B和運算放大器U_1C組成為一個窗口電壓比較器，窗口電壓比較器與運算放大器U_1A的串聯(lián)，實現(xiàn)對呼吸機(jī)的控制，還可以運算放大器U_1B和運算放大器U_1C為一個雙運算放大器中的兩個單運算放大器。運算放大器U_1A、運算放大器U_1B和運算放大器U_1C形狀結(jié)構(gòu)完全相同，它們之間可以互換使用。

進(jìn)一步地，該呼吸機(jī)通氣控制電路還可以包括運算放大器U_1D，運算放大器U_1D的第12引腳連接運算放大器U_1A的第1引腳，運算放大器U_1D的輸出端連接到它的第13引腳上，運算放大器U_1D的第14引腳與運算放大器U_1B的第6引腳、運算放大器U_1C的第10引腳接在一起，運算放大器U_1D以此方式接成一個電壓跟隨器，電壓跟隨器設(shè)置在施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器的串聯(lián)線路之間。

施密特觸發(fā)器電路、電壓跟隨器和窗口電壓比較器串聯(lián)在一起，實現(xiàn)對呼吸機(jī)的控制。在使用四個運算放大器時，所述運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C、運算放大器U_1D可以全部為獨立的單運算放大器；另外，所述運算放大器U_1A與運算放大器U_1D還可以為一個雙運算放大器中的兩個單運算放大器，運算放大器U_1B與運算放大器U_1C為另一個雙運算放大器中的兩個單運算放大器；另外，所述運算放大器U_1B和運算放大器U_1C還可以為一個窗口電壓比較器中的兩個單運算放大器；另外，所述運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C、運算放大器U_1D還可以為一個四運算放大器中的四個單運算放大器。

本發(fā)明的使用方法和原理為：U_1A在R₁，R₂，R₃的作用下設(shè)置成一個回滯電壓比較寬的施密特觸發(fā)器電路，此施密特觸發(fā)器在R₄，R_W1，C₁以及D₁的作用下構(gòu)成一個具有鋸齒波輸出特性的多諧振蕩器電路，隔離二極管D₁的作用是為電容器C₁提供快速放電通道以獲得鋸齒波輸出。調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1可以調(diào)節(jié)多諧振蕩器的頻率，也就調(diào)節(jié)了呼吸頻率；U_1D接成電壓跟隨器電路以隔離前級電路與后級電路的相互影響，U_1C,U_1B構(gòu)建一個窗口電壓比較器，R₆的值決定窗口寬度，也就是人體自然呼吸時吸氣與呼氣之間的時間間隔，使得在吸氣與呼氣之間有一個短暫的停留時間，這個時間模擬了人體自然呼吸。電位器RW為呼吸比調(diào)節(jié)電位器，可以調(diào)節(jié)呼氣與吸氣的時間比。我們可以通過一個開關(guān)控制U_1C的第8引腳與U1B的第7引腳之間的轉(zhuǎn)換從而將呼氣與吸氣控制信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計簡潔，通過將幾個運算放大器與多個元器件連接，在解決了操作繁瑣性和復(fù)雜性問題的基礎(chǔ)上，還解決了呼吸機(jī)通氣控制電路的成本及呼吸頻率與呼吸比獨立調(diào)節(jié)的問題，并且還滿足了人性化的需求，適用于非呼吸科醫(yī)生甚至家庭成員使用。

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1—為本發(fā)明的電路示意圖。

具體實施方式

實施例

如圖1所示，一種呼吸機(jī)通氣控制電路，包括運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C，所述運算放大器U_1A的第4引腳結(jié)電源正極V_CC端，運算放大器U_1A的第11引腳接電源負(fù)極GND端，運算放大器U_1A的輸出端第1引腳和第3引腳之間連接有電阻R₃，運算放大器U1A的第3引腳與電源負(fù)端GND之間連接有電阻R₂，運算放大器U1A的第3引腳與電源正極V_CC端之間連接有電阻R₁，運算放大器U_1A在電阻R₁、R₂、R₃的作用下構(gòu)成一個施密特觸發(fā)器電路，運算放大器U_1C的第9引腳與電源正極V_CC端之間連接有電阻R₅，運算放大器U_1C的第8引腳連接輸出端OUT₁，運算放大器U_1B的第6引腳與運算放大器U_1C的第10引腳連接，運算放大器U_1B的第5引腳接電源負(fù)極GND端，運算放大器U_1B的第5引腳與電源負(fù)極GND端之間連接有呼吸比調(diào)節(jié)電位器R_W，運算放大器U_1B的第5引腳與運算放大器U_1C的第9引腳之間連接有電阻R₆，運算放大器U_1B的第7引腳連接輸出端OUT₂，運算放大器U_1B和運算放大器U_1C在電阻R₅、電阻R₆與呼吸比調(diào)節(jié)電位器R_W一起構(gòu)成了一個窗口電壓比較器電路，所述施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器電路串聯(lián)，實現(xiàn)對呼吸機(jī)的控制。

具體的，運算放大器U_1A的第2引腳與電源負(fù)極GND端之間連接有電容器C₁，運算放大器U_1A的第1引腳與運算放大器U_1A的第2引腳之間連接有電阻R₄和調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1，電阻R₄和調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1串聯(lián)，電阻R₄與運算放大器U_1A的第2引腳之間還設(shè)有隔離二極管D₁，所述隔離二極管D₁與調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1并聯(lián)，施密特觸發(fā)器在電阻R₄、調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1、電容器C₁以及隔離二極管D₁的作用下構(gòu)成一個具有鋸齒波輸出特性的多諧振蕩器電路。

具體的，所述隔離二極管D₁的負(fù)極接電阻R₄與調(diào)節(jié)呼吸頻率調(diào)節(jié)電位器R_W1相連的端子，隔離二極管D₁的正極接電容器C₁的一個端子并且接到運算放大器U_1A的第2引腳上。

具體的，該呼吸機(jī)通氣控制電路還包括運算放大器U_1D，運算放大器U_1D的第12引腳連接運算放大器U_1A的第1引腳，運算放大器U_1D的輸出端連接到它的第13引腳上，運算放大器U_1D的第14引腳與運算放大器U_1B的第6引腳、運算放大器U_1C的第10引腳接在一起，運算放大器U_1D以此方式接成一個電壓跟隨器，電壓跟隨器設(shè)置在施密特觸發(fā)器電路與窗口電壓比較器的串聯(lián)線路之間。

在實施例中，運算放大器U_1A、運算放大器U_1B、運算放大器U_1C、運算放大器U_1D為四個獨立的單運算放大器，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，兩只雙運算放大器或者一只雙運算放大器和一個窗口電壓比較器也可以達(dá)到相同的技術(shù)效果，因而這些方案也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。