具体实施方式

本申请的核心是提供一种矩形波整形电路，能够有效削弱因自感电动势导致的反向脉冲的干扰，得到纯净的矩形波，并且可以满足正、负半轴的波形输出。本申请的另一核心是提供一种电刺激设备，同样具有上述技术效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种矩形波整形电路的示意图，参考图1所示，该矩形波整形电路包括：

第一整形电路10、第二整形电路20以及输出端子30；

第一整形电路10包括第一变压器T1、第一二极管D1以及第一开关K1；输出端子30并联于第一变压器T1的次级线圈的两端，第一二极管D1与第一开关K1串联于第一变压器T1的次级线圈与输出端子30之间，以当第一开关K1闭合时，第一变压器T1的次级线圈、输出端子30、第一二极管D1以及第一开关K1形成闭合回路，矩形波整形电路输出正半轴波形；

第二整形电路20包括第二变压器T2、第二二极管D2以及第二开关K2；输出端子30并联于第二变压器T2的次级线圈的两端，第二二极管D2与第二开关K2串联于第二变压器T2的次级线圈与输出端子30之间，以当第二开关K2闭合时，第二变压器T2的次级线圈、输出端子30、第二二极管D2以及第二开关K2形成闭合回路，矩形波整形电路输出负半轴波形。

具体的，本申请所提供的矩形波整形电路主要包括两路整形电路，即第一整形电路10与第二整形电路20，以及一路输出端子30。第一整形电路10与输出端与第二整形电路20的输出端均与输出端子30并联。且参考图2所示，在一种具体的实施方式中，第一整形电路10的正输出端连接输出端子30的正极，第一整形电路10的负输出端连接输出端子30的负极；第二整形电路20的正输出端连接输出端子30的负极，第二整形电路20的负输出端连接输出端子30的正极。此时，第一整形电路10与第二整形电路20均用于输出正半轴波形，或者均用于输出负半轴波形时，矩形波整形电路既能够输出正半轴波形，又能够输出负半轴波形，且第一整形电路10与第二整形电路20可以同时有输出。

具体而言，第一整形电路10包括第一变压器T1、第一二极管D1以及第一开关K1；输出端子30的正极连接第一变压器T1的次级线圈的正输出端，输出端子30的负极连接第一变压器T1的次级线圈的负输出端，第一二极管D1与第一开关K1串联于第一变压器T1的次级线圈与输出端子30之间。

矩形波输入第一变压器T1的初级线圈，第一变压器T1的次级线圈与输出端子30之间串联的第一二极管D1不会对矩形波的前半个周期产生影响，但由于二极管具有单向导通性，所以第一变压器T1的次级线圈与输出端子30之间串联的第一二极管D1会在矩形波的后半个周期发挥作用。

当第一变压器T1的初级线圈输入的前半个周期的波形信号结束时，输入电压为0，即第一变压器T1初级线圈没有电压输入，此时变压器的次级线圈随即产生自感电动势，其电压与前半个周期的电压大小相同，方向相反，由此形成反向回路，产生反向杂波。在第一变压器T1的次级线圈未串联第一二极管D1的情况下，此时矩形波整形电路输出的正半轴波形如图3a所示。而当第一变压器T1的次级线圈串联第一二极管D1之后，在第一二极管D1的作用下，极大的削弱了反向杂波，此时矩形波整形电路输出的正半轴波形如图4a所示。

进一步，参考图5所示，在一种具体的实施方式中，第一二极管D1与第一变压器T1的次级线圈以及输出端子30之间的连接方式可以为：第一二极管D1的阳极连接第一变压器T1的次级线圈的正输出端，第一二极管D1的阴极连接输出端子30的正极。

第一开关K1的两端可分别连接输出端子30的负极与第一变压器T1的次级线圈的负输出端，由此，当第一开关K1闭合时，形成图5所示电流方向的闭合回路A，矩形波整形电路输出正半轴波形。

可以明白的是，除上述连接方式外，第一二极管D1与第一变压器T1的次级线圈以及输出端子30之间的连接方式还可以为：第一二极管D1的阴极连接第一变压器T1的次级线圈的负输出端，第一二极管D1的阳极连接输出端子30的负极。

此外，除第一二极管D1外，第一整形电路10还可以额外再串联一个二极管，如图5所示，一个二极管串联于第一变压器T1的次级线圈的正输出端与输出端子30的正极之间，另一个二极管串联于第一变压器T1的次级线圈的负输出端与输出端子30的负极之间。当第一开关K1闭合时，第一变压器T1的次级线圈、两个二极管以及第一开关K1之间形成闭合回路，矩形波整形电路输出正半轴波形。

第一变压器T1的次级线圈与输出端子30之间串联二极管虽然极大的削弱了反向杂波，但仍会有少量的反向电压出现。这是由于二极管总是存在极少量的漏电流，当出现反向电压时，二极管并非完全截止，导致形成了反向回路，反向杂波因此并未完全消除。

参考图5所示，为了进一步减少反向杂波，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，第一整形电路10还包括：

第三二极管D3；第三二极管D3的阴极连接第一变压器T1的次级线圈的正输出端，第三二极管D3的阳极连接第一变压器T1的次级线圈的负输出端。

此时，第一变压器T1的次级线圈并联的第三二极管D3与串联第一二极管D1协同发挥作用。在后半个周期中，虽然第一二极管D1存在的漏电流形成了反向回路，但此时第三二极管D3开始发挥作用，几乎可以完全吸收掉此时的自感电动势。此外，同样因为二极管的单向导通作用，在前半个周期输出正半轴波时第三二极管D3也并不会产生干扰，第一整形电路10输出的波形如图6a所示。

进一步，线圈的瞬间断电，会产生很大的自感电动势，瞬间的电压会击穿超过耐压的电子器件，甚至超过线圈本身的耐压使线圈损坏，为此，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，第一整形电路10还包括：第一电阻R1；第一电阻R1并联于第一变压器T1的次级线圈的两端。在线圈两端并联电阻，可使突然断电时仍有电流通路，由此能够降低电流的变化率，使自感电动势下降，避免发生击穿电子器件、损坏线圈的情况。

第二整形电路20包括第二变压器T2、第二二极管D2以及第二开关K2；输出端子30的正极连接第二变压器T2的次级线圈的负输出端，输出端子30的负极连接第一变压器T1的次级线圈的正输出端，第二二极管D2与第二开关K2串联于第二变压器T2的次级线圈与输出端子30之间。

同样，当第二变压器T2的初级线圈输入的前半个周期的波形信号结束时，输入电压为0，即第二变压器T2初级线圈没有电压输入，此时变压器的次级线圈随即产生自感电动势，其电压与前半个周期的电压大小相同，方向相反，由此形成反向回路，产生反向杂波。在第二变压器T2的次级线圈未串联第二二极管D2的情况下，此时矩形波整形电路输出的负半轴波形如图3b所示。而当第二变压器T2的次级线圈串联第二二极管D2之后，在第二二极管D2的作用下，极大的削弱了反向杂波，此时矩形波整形电路输出的负半轴波形如图4b所示。

进一步，参考图5所示，在一种具体的实施方式中，第二二极管D2与第二变压器T2的次级线圈以及输出端子30之间的连接方式可以为：第二二极管D2的阳极连接第二变压器T2的次级线圈的正输出端，第二二极管D2的阴极连接输出端子30的负极。

第二开关K2的两端可分别连接输出端子30的正极与第二变压器T2的次级线圈的负输出端，由此，当第二开关K2闭合时，形成图5所示电流方向的闭合回路B，矩形波整形电路输出负半轴波形。

同样，除上述连接方式外，第二二极管D2与第二变压器T2的次级线圈以及输出端子30之间的连接方式还可以为：第二二极管D2的阴极连接第二变压器T2的次级线圈的负输出端，第二二极管D2的阳极连接输出端子30的正极。

此外，除第二二极管D2外，第二整形电路20还可以额外再串联一个二极管，如图5所示，一个二极管串联于第二变压器T2的次级线圈的正输出端与输出端子30的负极之间，另一个二极管串联于第二变压器T2的次级线圈的负输出端与输出端子30的正极之间。当第二开关K2闭合时，第二变压器T2的次级线圈、两个二极管、输出端子30以及第二开关K2之间形成闭合回路，矩形波整形电路输出负半轴波形。

进一步，参考图5所示，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，第二整形电路20还包括：

第四二极管D4，第四二极管D4的阴极连接第二变压器T2的次级线圈的正输出端，第四二极管D4的阳极连接第二变压器T2的次级线圈的负输出端。

此时，第二变压器T2的次级线圈并联的第四二极管D4与第二变压器T2的次级线圈串联的第二二极管D2协同发挥作用。在后半个周期中，虽然第二二极管D2存在的漏电流形成了反向回路，但此时第四二极管D4开始发挥作用，几乎可以完全吸收掉此时的自感电动势。同样因为二极管的单向导通作用，在前半个周期输出正半轴波时第四二极管D4也并不会产生干扰，矩形波整形电路输出的波形如图6b所示。

进一步，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，第二整形电路20还包括：第二电阻R2；第二电阻R2并联于第二变压器T2的次级线圈的两端。在线圈两端并联电阻，可使突然断电时仍有电流通路，由此能够降低电流的变化率，使自感电动势下降，避免发生击穿电子器件、损坏线圈的情况。

进一步，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，第一开关K1与第二开关K2均为固态继电器，由此通过固态继电器并配合MCU电路可以实现分时配合两个变压器工作。并且固态继电器寿命长，速度快，可以满足高频正反向波形的产生。

当第一变压器T1有输入时，此时可通过MCU电路控制第一整形电路10中的固态继电器闭合；当第二变压器T2有输入时，此时可通过MCU电路控制第二整形电路20中的固态继电器闭合；当第一变压器T1与第二变压器T2均没有输入时，此时第一整形电路10与第二整形电路20中的固态继电器均可处于关断状态。

综上所述，本申请所提供的矩形波整形电路，设置有两路整形电路，使矩形波矩形电路能够输出正半轴波形与负半轴波形，从而满足正、负半轴波形输出的需求。同时，各路整形电路中均串联有二极管，由此借助二极管的单向导电特性，可以有效削弱因自感电动势导致的反向脉冲杂波，使矩形波信号更加纯净。

本申请还提供了一种电刺激设备，该电刺激设备包括如上所述的矩形波整形电路。对于本申请所提供的电刺激设备，本申请不做赘述，参考上述矩形波整形电路的实施例即可。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。