[發明專利]一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路

有效

• 申請號: 201611219788.0
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106711010B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 黃偉;彭秀球;黃騰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01J49/26
• 分類號: H01J49/26;H01J49/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，包括：

CPLD信號源電路，用于輸出頻率和幅度可調的高頻方波信號；

驅動電路，所述驅動電路的輸入端與所述CPLD信號源電路的輸出端相連；所述驅動電路用于對所述高頻方波信號進行放大，生成驅動信號；

射頻變壓電路，所述射頻變壓電路的輸入端與所述驅動電路的輸出端相連；所述射頻變壓電路用于根據所述驅動信號和反饋信號，生成正弦波射頻信號，并輸出至導引桿；

反饋電路，所述反饋電路的輸入端與所述射頻變壓電路的輸出端相連，所述反饋電路的輸出端與所述射頻變壓電路的反饋端相連；所述反饋電路用于根據所述正弦波射頻信號，生成所述反饋信號；所述反饋信號為所述正弦波射頻信號超過預設范圍時，對所述正弦波射頻信號進行反向調節的信號；

所述射頻變壓電路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三電阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感及升壓變壓器；其中：

所述第一MOS管的柵極為所述射頻變壓電路的輸入端；

所述第一MOS管的源級通過所述第三電阻接地；

所述第一電感與所述第四電容串聯連接的支路與所述第三電容及所述第四電阻，均與所述第三電阻并聯；

所述第一MOS管的漏極與所述第五電容的一端、所述第六電容的一端及所述升壓變壓器初級線圈的一端相連；

所述第五電容的另一端、所述第六電容的另一端及所述升壓變壓器初級線圈的另一端與所述第八電容的一端及所述第二MOS管的源級相連；

所述第八電容的另一端接地；

所述第二MOS管的柵極為所述射頻變壓電路的反饋端；

所述第二MOS管的漏極接收第一電源電壓，并通過所述第七電容接地；

所述升壓變壓器次級線圈的兩端為所述射頻變壓電路的輸出端；

所述第二MOS管用于當所述第一MOS管截止時，為所述升壓變壓器的初級線圈提供放電回路。

2.根據權利要求1所述的質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，所述射頻變壓電路中的升壓變壓器為采用錳鋅鐵氧體材質的磁環繞制而成的升壓變壓器。

3.根據權利要求1或2所述的質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，所述驅動電路包括：第一電阻、加速電路、驅動芯片及其外圍電路；其中：

所述第一電阻的一端為所述驅動電路的輸入端；

所述第一電阻的另一端與所述驅動芯片的輸入端相連；

所述驅動芯片的輸出端與所述加速電路的一端相連；

所述加速電路的另一端為所述驅動電路的輸出端。

4.根據權利要求3所述的質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，所述加速電路包括：并聯連接的第二電阻、第一電容及第二電容。

5.根據權利要求1或2所述的質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，所述反饋電路包括：

阻抗變化電路，所述阻抗變化電路的輸入端為所述反饋電路的輸入端，所述阻抗變化電路用于對所述正弦波射頻信號進行整流濾波，生成低壓直流信號；

差分放大電路，所述差分放大電路的輸入端與所述阻抗變化電路的輸出端相連，所述差分放大電路的輸出端為所述反饋電路的輸出端；所述差分放大電路用于在所述低壓直流信號與參考信號存在偏差時，生成所述反饋信號。

6.根據權利要求5所述的質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，其特征在于，所述阻抗變化電路包括：第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第二電感及整流器；其中：

所述第九電容的一端與所述第二電感的一端相連，連接點為所述阻抗變化電路的輸出端；

所述第二電感的另一端與所述第十電容的一端及所述整流器的直流端正極相連；

所述整流器的一個交流端通過所述第十一電容與所述第十二電容的一端相連，連接點為所述阻抗變化電路的一個輸入端；

所述整流器的另一交流端通過所述第十三電容與所述第十四電容的一端相連，連接點為所述阻抗變化電路的另一輸入端；

所述第九電容的另一端、所述第十電容的另一端、所述第十二電容的另一端、所述第十四電容的另一端及所述整流器的直流端負極接地。