[發明專利]一種全差分驅動的射頻發生器

有效

• 申請號: 201710427683.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107040226B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 趙英飛;袁文東;羅劍秋;楊超斌
• 申請（專利權）人: 鋼研納克檢測技術股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F3/217;H03F3/26;H03F1/56;H03L7/099;H05H1/36
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;張小娟

1.一種全差分驅動的射頻發生器，其特征在于：該射頻發生器包括主控電路(1)、直流電源(2)、PLL信號發生電路(3)、驅動電路(4)、功率分配器(5)、第一功率放大電路(6)、第二功率放大電路(7)、第一阻抗匹配電路(8)、第二阻抗匹配電路(9)和負載線圈(10)；其中：

主控電路(1)控制整個射頻發生器電源的供給、PLL信號的產生、功率的控制和電路的保護；

直流電源(2)為PLL信號發生電路(3)、驅動電路(4)、第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)提供直流工作電壓；

PLL信號發生電路(3)連接驅動電路(4)，驅動電路(4)經功率分配器(5)分別連接第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)；第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)分別連接第一阻抗匹配電路(8)和第二阻抗匹配電路(9)；

第一阻抗匹配電路(8)和第二阻抗匹配電路(9)分別將第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)產生的射頻信號傳送至負載線圈(10)的兩端；

PLL信號發生電路(3)產生的信號頻率由PLL信號發生電路(3)的兩路輸入信號，即第一相位信號(11)和第二相位信號(12)的相位差決定；

其中，第一相位信號(11)取自一路負載線圈(10)的輸入，即第一阻抗匹配電路(8)或第二阻抗匹配電路(9)的輸出；第二相位信號(12)取自一路功率放大電路的輸出，即第一功率放大電路(6)或第二功率放大電路(7)的輸出；

第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)以電壓控制輸出電流的方式輸出兩路幅值相等、相位相差180度的全差分大功率射頻信號；

所述負載線圈(10)作為射頻功率的負載，由空心銅管螺旋纏繞而成，其兩端分別接收兩路幅值相等、相位相差180度的射頻功率信號，線圈的中心電勢接近于零；在高壓點火器的高壓作用以及射頻磁場的作用下將氬氣或者其它氣體激發，產生等離子體。

2.根據權利要求1所述的全差分驅動的射頻發生器，其特征在于：所述驅動電路(4)采用三級放大電路放大PLL信號發生電路(3)產生的信號。

3.根據權利要求1所述的全差分驅動的射頻發生器，其特征在于：所述第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)均采用金氧半場效晶體管MOSFET。

4.根據權利要求1所述的全差分驅動的射頻發生器，其特征在于：所述第一阻抗匹配電路(8)和第二阻抗匹配電路(9)將第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)的輸出阻抗與負載線圈(10)的輸入阻抗進行阻抗匹配，將第一功率放大電路(6)和第二功率放大電路(7)的輸出信號最大限度地傳送至負載線圈(10)。

5.根據權利要求1所述的全差分驅動的射頻發生器，其特征在于：所述第一阻抗匹配電路(8)和第二阻抗匹配電路(9)完全相同。