四极杆电压控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种四极杆电压控制电路，所述电压控制电路包括控制单元，顺次连接的第一数模转换器、第一调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第一反馈电路和第一模数转换器，顺次连接的第二数模转换器、第二调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第二反馈电路和第二模数转换器；第一开关，使得射频驱动单元选择性地连通第一数模转换器的输出端或第一调节单元的输出端；第二开关，使得射频驱动单元选择性地连通第二数模转换器的输出端或第二调节单元的输出端；第三开关，用于控制谐振单元的VRF‑输出端与第二反馈电路之间的通断；第四开关，使得VRF+输出端选择性地连接第一反馈电路或第二反馈电路。本实用新型专利技术具有操作简单、射频电压幅值相同等优点。

Quadrupole voltage control circuit

The utility model relates to a quadrupole voltage control circuit, which comprises a control unit, a sequentially connected first digital-to-analog converter, a first regulating unit, a radio frequency drive unit, a resonant unit, a first feedback circuit and a first analog-to-digital converter, a sequentially connected second digital-to-analog converter and a second regulating single. Element, RF drive unit, resonant unit, second feedback circuit and second analog-to-digital converter; first switch such that the RF drive unit selectively connects the output end of the first DAC or the output end of the first regulating unit; second switch such that the RF drive unit selectively connects the transmission of the second DAC The output end of the output end or the second regulating unit; the third switch for controlling the on-off between the VRF output end of the resonant unit and the second feedback circuit; and the fourth switch for selectively connecting the VRF + output end to the first feedback circuit or the second feedback circuit. The utility model has the advantages of simple operation and the same amplitude of the radio frequency voltage.

【技术实现步骤摘要】
四极杆电压控制电路
本技术涉及质谱分析领域，特别涉及一种四极杆射频电压和直流电压的控制电路。
技术介绍
四极杆质谱仪在进行离子扫描时，需要对四极杆的射频电压(RF+和RF-电压)及直流电压(DC+和DC-电压)进行控制以实现四极杆内离子的选择和传输。其中，RF+电压和RF-电压幅值相等，相位相反；DC+电压和DC-电压的绝对值相等(在离子能量等于0时)，正负相反。然而，实际扫描时，RF+电压和RF-电压会因为物料加工的差异、电路中器件的差异(如电感加工不完全一致，设置同样的电压值，射频驱动电路输出的射频电压幅值不尽相同)等因素使得两者电压幅值不能完全相等，存在偏差，而影响了离子选择与传输性能，偏差越大，影响越大；同样地，DC+电压和DC-电压的绝对值(不叠加离子能量时)的偏差也会影响离子的选择与传输。目前，针对RF+电压和RF-电压的偏差问题，通常以一路电压为标准，手动调整另一路射频电压，如手动调整电感中的线圈圈数等方式来使得RF+电压和RF-电压幅值相等，但该方法需要对电路元器件进行重新拆装，费时费力，且在使用过程中一旦其中一路发生偏差则又需要重新拆装调整，操作繁琐、效率低。
技术实现思路
为了解决上述现有技术方案中的不足，本技术提供了一种操作简单、效率高，RF+电压和RF-电压幅值完全相同，不受射频驱动电路输出电压及电路器件影响的四极杆电压控制电路及方法。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种四极杆电压控制电路，包括控制单元，所述电压控制电路进一步包括：顺次连接的第一数模转换器、第一调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第一反馈电路和第一模数转换器，顺次连接的第二数模转换器、第二调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第二反馈电路和第二模数转换器，所述第一数模转换器的输入端、第二数模转换器的输入端、第一模数转换器的输出端和第二模数转换器的输出端连接所述控制单元，第一反馈电路的输出端连接第一调节单元的输入端，第二反馈电路的输出端连接第二调节单元的输入端；所述第一反馈电路和第二反馈电路分别接收谐振单元输出的VRF+、VRF-进行转化后输出反馈电压至第一调节电路和第二调节电路，经第一调节电路和第二调节电路的调节使得各自的反馈电压分别与第一数模转换器和第二数模转换器输出的电压相同；第一开关，所述第一开关设置在第一调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第一数模转换器的输出端或第一调节单元的输出端；第二开关，所述第二开关设置在第二调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第二数模转换器的输出端或第二调节单元的输出端；第三开关，所述第三开关用于控制谐振单元的VRF-输出端与第二反馈电路之间的通断；第四开关，所述第四开关设置在谐振单元的VRF+输出端与第一反馈电路之间，使得VRF+输出端选择性地连接第一反馈电路或第二反馈电路。根据上述的四极杆电压控制电路，优选地，所述第一开关、第二开关和第四开关为单刀双掷开关。根据上述的四极杆电压控制电路，可选地，所述第三开关和第四开关的设置位置互换。根据上述的四极杆电压控制电路，优选地，所述第一调节单元和第二调节单元包括减法电路和PID控制电路。根据上述的四极杆电压控制电路，可选地，所述PID控制电路为积分电路或微分电路或比例电路中的至少一种。根据上述的四极杆电压控制电路，优选地，所述第一反馈电路和第二反馈电路包括电容和AC-DC转换器。根据上述的四极杆电压控制电路，优选地，所述电压控制电路进一步包括：正压电路，包括：顺次相连的第三数模转换器、第一积分电路、第一高压放大电路，用于输出DC+电压；负压电路，包括：顺次相连的第四数模转换器、第二积分电路、第二高压放大电路，用于输出DC-电压；所述第三数模转换器和第四数模转换器的输入端连接所述控制单元，所述第一高压放大电路和第二高压放大电路的输出端连接所述谐振单元；高压衰减检测电路，所述高压衰减检测电路的输入端连接第一高压放大电路和第二高压放大电路的输出端；第三模数转换器，所述第三模数转换器的输入端连接所述高压衰减检测电路，输出端连接所述控制单元；第五开关，所述第五开关用于控制第一高压放大电路和高压衰减检测电路的通断；第六开关，所述第六开关用于控制第二高压放大电路和高压衰减检测电路的通断。与现有技术相比，本技术具有的有益效果为：1、本技术采用并联设置的第一数模转换器、第一调节电路和第二数模转换器、第二调节电路，以及并联设置的第一反馈电路和第二反馈电路，使得RF+电压和RF-电压幅值不再受射频驱动电路，谐振单元中的电感、四极杆等器件差异的影响。2、本技术通过调节第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，获得第一反馈电路和第二反馈电路对RF+电压和RF-电压幅值的影响比k1；通过第一数模转换器、第二数模转换器输出与k1相关的电压，使得VRF+与VRF-幅值完全相同，操作简单，效率高。3、本技术采用第三模数转换器、高压衰减检测电路、第五开关、第六开关对正压电路和负压电路进行校正，获得正压电路和负压电路的电压放大增益倍数比值k2；通过第三数模转换器、第四数模转换器输出与k2相关的电压，使得DC+电压和DC-电压的绝对值完全相同。附图说明参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：图1是本技术实施例1的四极杆电压控制电路的电路结构示意图；图2是本技术实施例1的四极杆电压控制电路应用在质谱仪上的电路结构示意图。具体实施方式图1-2和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1图1示意性地给出了本实施例的四极杆电压控制电路的电路结构简图，如图1所示，所述电压控制电路包括：控制单元，所述控制单元的输出端连接第一数模转换器和第二数模转换器，输入端连接第一模数转换器和第二模数转换器；顺次连接的第一数模转换器、第一调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第一反馈电路和第一模数转换器；所述第一反馈电路接收谐振单元输出的VRF+进行转化，并输出反馈电压至第一调节电路，经第一调节电路调节使得反馈电压与第一数模转换器输出的电压相同；顺次连接的第二数模转换器、第二调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第二反馈电路和第二模数转换器；所述第二反馈电路接收谐振单元输出的VRF-进行转化，并输出反馈电压至第二调节电路，经第二调节电路调节使得反馈电压与第二数模转换器输出的电压相同；第一开关，所述第一开关设置在第一调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第一数模转换器的输出端或第一调节单元的输出端；第二开关，所述第二开关设置在第二调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第二数模转换器的输出端或第二调节单元的输出端；第三开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四极杆电压控制电路，包括控制单元，其特征在于：所述电压控制电路进一步包括：顺次连接的第一数模转换器、第一调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第一反馈电路和第一模数转换器，顺次连接的第二数模转换器、第二调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第二反馈电路和第二模数转换器；所述第一数模转换器的输入端、第二数模转换器的输入端、第一模数转换器的输出端和第二模数转换器的输出端连接所述控制单元，第一反馈电路的输出端连接第一调节单元的输入端，第二反馈电路的输出端连接第二调节单元的输入端；所述第一反馈电路和第二反馈电路分别接收谐振单元输出的VRF+、VRF‑进行转化后输出反馈电压至第一调节电路和第二调节电路，经第一调节电路和第二调节电路的调节使得各自的反馈电压分别与第一数模转换器和第二数模转换器输出的电压相同；第一开关，所述第一开关设置在第一调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第一数模转换器的输出端或第一调节单元的输出端；第二开关，所述第二开关设置在第二调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第二数模转换器的输出端或第二调节单元的输出端；第三开关，所述第三开关用于控制谐振单元的VRF‑输出端与第二反馈电路之间的通断；第四开关，所述第四开关设置在谐振单元的VRF+输出端与第一反馈电路之间，使得VRF+输出端选择性地连接第一反馈电路或第二反馈电路。...

【技术特征摘要】
1.一种四极杆电压控制电路，包括控制单元，其特征在于：所述电压控制电路进一步包括：顺次连接的第一数模转换器、第一调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第一反馈电路和第一模数转换器，顺次连接的第二数模转换器、第二调节单元、射频驱动单元、谐振单元、第二反馈电路和第二模数转换器；所述第一数模转换器的输入端、第二数模转换器的输入端、第一模数转换器的输出端和第二模数转换器的输出端连接所述控制单元，第一反馈电路的输出端连接第一调节单元的输入端，第二反馈电路的输出端连接第二调节单元的输入端；所述第一反馈电路和第二反馈电路分别接收谐振单元输出的VRF+、VRF-进行转化后输出反馈电压至第一调节电路和第二调节电路，经第一调节电路和第二调节电路的调节使得各自的反馈电压分别与第一数模转换器和第二数模转换器输出的电压相同；第一开关，所述第一开关设置在第一调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第一数模转换器的输出端或第一调节单元的输出端；第二开关，所述第二开关设置在第二调节单元和射频驱动单元之间，使得所述射频驱动单元选择性地连通第二数模转换器的输出端或第二调节单元的输出端；第三开关，所述第三开关用于控制谐振单元的VRF-输出端与第二反馈电路之间的通断；第四开关，所述第四开关设置在谐振单元的VRF+输出端与第一反馈电路之间，使得VRF+输出端选择性地连接第一反馈电路或第二反馈电路。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继伟，李纲，钱隆，张建，
申请(专利权)人：杭州谱育科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33