一种呼吸机通气控制电路，包括施密特触发器电路和窗口电压比较器，施密特触发器电路的输出端与窗口电压比较器的输入端连接，施密特触发器电路由一个运算放大器与多个电阻连接构成，窗口电压比较器由不少于一个的运算放大器与多个电阻及电位器连接构成。本发明结构简单，设计简洁，通过将几个运算放大器与多个元器件连接，在解决了操作繁琐性和复杂性问题的基础上，还解决了呼吸机通气控制电路的成本及呼吸频率与呼吸比独立调节的问题，并且还满足了人性化的需求，适用于非呼吸科医生甚至家庭成员使用。
1.一种呼吸机通气控制电路，其特征在于：包括施密特触发器电路和窗口电压比较器，施密特触发器电路的输出端与窗口电压比较器的输入端连接，施密特触发器电路由一个运算放大器与多个电阻连接构成，窗口电压比较器由不少于一个的运算放大器与多个电阻、一个电位器连接构成。
2.如权利要求1所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述施密特触发器电路与窗口电压比较器之间通过由不少于一个运算放大器所构成的电压跟随器连接，电压跟随器用于隔离施密特触发器电路与窗口电压比较器的相互影响。
3.如权利要求1所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述施密特触发器通过与多个电阻、一个电容器连接，构成一个多谐振荡器电路，该多谐振荡器电路具有锯齿波输出特性。
4.一种根据权利要求1 3任一项所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：包括运算放~
大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C，所述运算放大器U1A的第4引脚结电源正极VCC端，运算放大器U1A的第11引脚接电源负极GND端，运算放大器U1A的输出端第1引脚和第3引脚之间连接有电阻R3，运算放大器U1A的第3引脚与电源负极GND端之间连接有电阻R2，运算放大器U1A的第3引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R1，运算放大器U1A在电阻R1、R2、R3的作用下构成一个施密特触发器电路，运算放大器U1C的第9引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R5，运算放大器U1C的第8引脚连接输出端OUT1，运算放大器U1B的第6引脚与运算放大器U1C的第
10引脚连接，运算放大器U1B的第5引脚与电源负极GND端之间连接有呼吸比调节电位器RW，运算放大器U1B的第5引脚与运算放大器U1C的第9引脚之间连接有电阻R6，运算放大器U1B的第7引脚连接输出端OUT2，运算放大器U1B和运算放大器U1C在电阻R5、电阻R6与呼吸比调节电位器RW一起构成了一个窗口电压比较器电路，所述施密特触发器电路与窗口电压比较器电路串联，实现对呼吸机的控制。
5.如权利要求4所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：运算放大器U1A的第2引脚与电源负极GND端之间连接有电容器C1，运算放大器U1A的第1引脚与运算放大器U1A的第2引脚之间连接有电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1，电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1串联，电阻R4与运算放大器U1A的第2引脚之间还设有隔离二极管D1，所述隔离二极管D1与调节呼吸频率调节电位器RW1并联，施密特触发器在电阻R4、调节呼吸频率调节电位器RW1、电容器C1以及隔离二极管D1的作用下构成一个具有锯齿波输出特性的多谐振荡器电路。
6.如权利要求5所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述隔离二极管D1的负极接电阻R4与调节呼吸频率调节电位器RW1相连的端子，隔离二极管D1的正极接电容器C1的一个端子并且接到运算放大器U1A的第2引脚上。
7.如权利要求4所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：还包括运算放大器U1D，运算放大器U1D的第12引脚连接运算放大器U1A的第1引脚，运算放大器U1D的输出端连接到它的第
13引脚上，运算放大器U1D的第14引脚与运算放大器U1B的第6引脚、运算放大器U1C的第10引脚接在一起，运算放大器U1D以此方式接成一个电压跟随器，电压跟随器设置在施密特触发器电路与窗口电压比较器的串联线路之间。
8.如权利要求7所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D全部为独立的单运算放大器；或者所述运算放大器U1A与运算放大器U1D为一个双运算放大器中的两个单运算放大器，运算放大器U1B与运算放大器U1C为另一个双运算放大器中的两个单运算放大器；或者所述运算放大器U1B和运算放大器U1C为一个窗口电压比较器中的两个单运算放大器；或者所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D为同一个四运算放大器中的四个单运算放大器。
9.如权利要求4所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C全部为独立的单运算放大器；或者所述运算放大器U1B和运算放大器U1C为一个窗口电压比较器中的两个单运算放大器。
10.如权利要求7所述的呼吸机通气控制电路，其特征在于：所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D的结构形状完全一致，它们之间能实现互换。
一种呼吸机通气控制电路
技术领域
[0001] 本发明涉及电路领域，特别是一种呼吸机通气控制电路。
背景技术
[0002] 呼吸机是各大医院、诊所经常使用的医疗设备，它能够给病人提供足够的氧气，从而解决病人的呼吸问题。
[0003] 现有呼吸机的通气控制电路大多使用单片机或者PLC作为控制芯片，从而实现对呼吸机的自动控制，以满足人们对呼吸机的智能化要求。虽然这种方式的功能多、自动性能好，但仍存在如操作复杂化和设置专业化等问题，并且由于其电路设计复杂、操作繁琐，因而需要相当的专业化水平的呼吸科医生来操作，不适合抢救和家庭使用，也不适合一般的中小医院。此外，由于这种方式具有复杂的设计，其电路成本和故障率也相对高，但如果要改变这种复杂的设计，往往难以实现呼吸频率与呼吸比的独立调节，从而导致简洁设计与独立调节成为鱼和熊掌。
[0004] 因此，有必要设计一种呼吸机通气控制电路，能够解决呼吸机通气控制电路的成本及呼吸频率与呼吸比之间独立调节的问题，并且还能解决操作繁琐性和复杂性问题，从而适合非呼吸科医生甚至家庭成员使用。
发明内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种能够解决呼吸机通气控制电路的成本及呼吸频率与呼吸比独立调节的问题，并且还能解决操作繁琐性和复杂性问题，并且能够适合非呼吸科医生甚至家庭成员使用的呼吸机通气控制电路。
[0006] 本发明的技术方案是：一种呼吸机通气控制电路，它包括施密特触发器电路和窗口电压比较器，施密特触发器电路的输出端与窗口电压比较器的输入端连接，施密特触发器电路由一个运算放大器与多个电阻连接构成，窗口电压比较器由不少于一个的运算放大器与多个电阻、一个电位器连接构成。
[0007] 进一步地，所述施密特触发器电路与窗口电压比较器之间通过由不少于一个运算放大器所构成的电压跟随器连接，电压跟随器用于隔离施密特触发器电路与窗口电压比较器的相互影响。
[0008] 进一步地，所述施密特触发器通过与多个电阻、一个电容器连接，构成一个多谐振荡器电路，该多谐振荡器电路具有锯齿波输出特性。
[0009] 具体的，上述呼吸机控制电路的细节在于：该呼吸机控制电路包括运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C，所述运算放大器U1A的第4引脚结电源正极VCC端，运算放大器U1A的第11引脚接电源负极GND端，运算放大器U1A的输出端第1引脚和第3引脚之间连接有电阻R3，运算放大器U1A的第3引脚与电源负端GND端之间连接有电阻R2，运算放大器U1A的第3引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R1，运算放大器U1A在电阻R1、R2、R3的作用下构成一个施密特触发器电路，运算放大器U1C的第9引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R5，运算放大器U1C的第8引脚连接输出端OUT1，运算放大器U1B的第6引脚与运算放大器U1C的第10引脚连接，运算放大器U1B的第5引脚与电源负极GND端之间连接有呼吸比调节电位器RW，运算放大器U1B的第5引脚与运算放大器U1C的第9引脚之间连接有电阻R6，运算放大器U1B的第7引脚连接输出端OUT2，运算放大器U1B和运算放大器U1C在电阻R5、电阻R6与呼吸比调节电位器RW一起构成了一个窗口电压比较器电路，所述施密特触发器电路与窗口电压比较器电路串联，实现对呼吸机的控制。
[0010] 进一步地，运算放大器U1A的第2引脚与电源负极GND端之间连接有电容器C1，运算放大器U1A的第1引脚与运算放大器U1A的第2引脚之间连接有电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1，电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1串联，电阻R4与运算放大器U1A的第2引脚之间还设有隔离二极管D1，所述隔离二极管D1与调节呼吸频率调节电位器RW1并联，施密特触发器在电阻R4、调节呼吸频率调节电位器RW1、电容器C1以及隔离二极管D1的作用下构成一个具有锯齿波输出特性的多谐振荡器电路。
[0011] 进一步地，所述隔离二极管D1的负极接电阻R4与调节呼吸频率调节电位器RW1相连的端子，隔离二极管D1的正极接电容器C1的一个端子并且接到运算放大器U1A的第2引脚上。
[0012] 运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C通过组合，能实现对呼吸机的控制，其中：所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C可以全部为独立的单运算放大器，也可以运算放大器U1B和运算放大器U1C组成为一个窗口电压比较器，窗口电压比较器与运算放大器U1A的串联，实现对呼吸机的控制，还可以运算放大器U1B和运算放大器U1C为一个双运算放大器中的两个单运算放大器。运算放大器U1A、运算放大器U1B和运算放大器U1C形状结构完全相同，它们之间可以互换使用。
[0013] 进一步地，该呼吸机通气控制电路还可以包括运算放大器U1D，运算放大器U1D的第12引脚连接运算放大器U1A的第1引脚，运算放大器U1D的输出端连接到它的第13引脚上，运算放大器U1D的第14引脚与运算放大器U1B的第6引脚、运算放大器U1C的第10引脚接在一起，运算放大器U1D以此方式接成一个电压跟随器，电压跟随器设置在施密特触发器电路与窗口电压比较器的串联线路之间。
[0014] 施密特触发器电路、电压跟随器和窗口电压比较器串联在一起，实现对呼吸机的控制。在使用四个运算放大器时，所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D可以全部为独立的单运算放大器；另外，所述运算放大器U1A与运算放大器U1D还可以为一个双运算放大器中的两个单运算放大器，运算放大器U1B与运算放大器U1C为另一个双运算放大器中的两个单运算放大器；另外，所述运算放大器U1B和运算放大器U1C还可以为一个窗口电压比较器中的两个单运算放大器；另外，所述运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D还可以为一个四运算放大器中的四个单运算放大器。
[0015] 本发明的使用方法和原理为：U1A在R1，R2，R3的作用下设置成一个回滞电压比较宽的施密特触发器电路，此施密特触发器在R4，RW1，C1以及D1的作用下构成一个具有锯齿波输出特性的多谐振荡器电路，隔离二极管D1的作用是为电容器C1提供快速放电通道以获得锯齿波输出。调节呼吸频率调节电位器RW1可以调节多谐振荡器的频率，也就调节了呼吸频率；U1D接成电压跟随器电路以隔离前级电路与后级电路的相互影响，U1C,U1B构建一个窗口电压比较器，R6的值决定窗口宽度，也就是人体自然呼吸时吸气与呼气之间的时间间隔，使得在吸气与呼气之间有一个短暂的停留时间，这个时间模拟了人体自然呼吸。电位器RW为呼吸比调节电位器，可以调节呼气与吸气的时间比。我们可以通过一个开关控制U1C的第8引脚与U1B的第7引脚之间的转换从而将呼气与吸气控制信号进行转换。
[0016] 本发明与现有技术相比具有如下特点：本发明结构简单，设计简洁，通过将几个运算放大器与多个元器件连接，在解决了操作繁琐性和复杂性问题的基础上，还解决了呼吸机通气控制电路的成本及呼吸频率与呼吸比独立调节的问题，并且还满足了人性化的需求，适用于非呼吸科医生甚至家庭成员使用。
[0017] 以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
[0018] 图1—为本发明的电路示意图。
具体实施方式
[0019] 如图1所示，一种呼吸机通气控制电路，包括运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C，所述运算放大器U1A的第4引脚结电源正极VCC端，运算放大器U1A的第11引脚接电源负极GND端，运算放大器U1A的输出端第1引脚和第3引脚之间连接有电阻R3，运算放大器U1A的第3引脚与电源负端GND之间连接有电阻R2，运算放大器U1A的第3引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R1，运算放大器U1A在电阻R1、R2、R3的作用下构成一个施密特触发器电路，运算放大器U1C的第9引脚与电源正极VCC端之间连接有电阻R5，运算放大器U1C的第8引脚连接输出端OUT1，运算放大器U1B的第6引脚与运算放大器U1C的第10引脚连接，运算放大器U1B的第5引脚接电源负极GND端，运算放大器U1B的第5引脚与电源负极GND端之间连接有呼吸比调节电位器RW，运算放大器U1B的第5引脚与运算放大器U1C的第9引脚之间连接有电阻R6，运算放大器U1B的第7引脚连接输出端OUT2，运算放大器U1B和运算放大器U1C在电阻R5、电阻R6与呼吸比调节电位器RW一起构成了一个窗口电压比较器电路，所述施密特触发器电路与窗口电压比较器电路串联，实现对呼吸机的控制。
[0020] 具体的，运算放大器U1A的第2引脚与电源负极GND端之间连接有电容器C1，运算放大器U1A的第1引脚与运算放大器U1A的第2引脚之间连接有电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1，电阻R4和调节呼吸频率调节电位器RW1串联，电阻R4与运算放大器U1A的第2引脚之间还设有隔离二极管D1，所述隔离二极管D1与调节呼吸频率调节电位器RW1并联，施密特触发器在电阻R4、调节呼吸频率调节电位器RW1、电容器C1以及隔离二极管D1的作用下构成一个具有锯齿波输出特性的多谐振荡器电路。
[0021] 具体的，所述隔离二极管D1的负极接电阻R4与调节呼吸频率调节电位器RW1相连的端子，隔离二极管D1的正极接电容器C1的一个端子并且接到运算放大器U1A的第2引脚上。
[0022] 具体的，该呼吸机通气控制电路还包括运算放大器U1D，运算放大器U1D的第12引脚连接运算放大器U1A的第1引脚，运算放大器U1D的输出端连接到它的第13引脚上，运算放大器U1D的第14引脚与运算放大器U1B的第6引脚、运算放大器U1C的第10引脚接在一起，运算放大器U1D以此方式接成一个电压跟随器，电压跟随器设置在施密特触发器电路与窗口电压比较器的串联线路之间。
[0023] 在实施例中，运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D为四个独立的单运算放大器，本领域技术人员可以理解，两只双运算放大器或者一只双运算放大器和一个窗口电压比较器也可以达到相同的技术效果，因而这些方案也在本发明的保护范围之内。
[0024] 本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
