应用于GCMS设备的电源电路制造技术

本发明专利技术属于GCMS设备技术领域，具体涉及应用于GCMS设备的电源电路。包括FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路；所述FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路依次电连接；所述反馈网络电路分别与比较器和模数转换器电连接；所述FPGA芯片与乘法器电连接。本发明专利技术具有方便调谐、电路噪声更小，输出电压更加精确和稳定的特点。精确和稳定的特点。精确和稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】
应用于GCMS设备的电源电路


[0001]本专利技术属于GCMS设备
，具体涉及应用于GCMS设备的电源电路。

技术介绍

[0002]气相色谱质谱联用仪GCMS广泛应用于环保行业、电子行业、纺织品行业、石油化工、香精香料行业、医药行业、农业及食品安全等领域。GCMS常用于环境中有机污染物分析(空气、水质、土壤中污染分析)，农残、兽残、药残分析，香精香料香气成分分析以及纺织品行业中的有害物质检测。
[0003]在GCMS设备的电源电路中，现有技术中通常采用传统的集成芯片式的乘法芯片，但是传统的集成芯片式的乘法芯片有着不可避免的缺点，比如硬件成本高、电压输出不稳定以及电路噪声大等问题。上述问题容易导致电源电路输出的电压不够精确，使得设备不能够正常运作。
[0004]因此，设计一种电路噪声更小，输出电压更加精确和稳定的应用于GCMS设备的电源电路，就显得十分必要。
[0005]例如，申请号为CN201110376603.8的中国专利技术专利所述的一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路，包括模拟乘法器、传输线变压器、基准电源、调零电阻、接地电阻和温度传感器。传输线变压器连接在模拟乘法器输入端，用于降低输入端偏置电流对模拟乘法器的影响；通过基准电源、调零电阻和接地电阻以分压的方式在乘法器调零端加一固定电压来补偿输出端偏置电压，采用低阻值的接地电阻用于降低调零端偏置电流对模拟乘法器的影响；通过温度传感器和接地电阻在乘法器调零端形成一个与乘法器温漂大小相等、方向相反的补偿电压，有效地降低温漂对模拟乘法器的影响。虽然电路结构简单，对模拟乘法器零漂的抑制提高一个数量级，但是其缺点在于电路噪声的问题并没有得到解决，且上述电路并不能应用于GCMS设备的电源电路中。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了克服现有技术中，现有的GCMS设备电源电路，采用传统的集成芯片式的乘法芯片，存在硬件成本高、电压输出不稳定以及电路噪声大的问题，提供了一种电路噪声更小，输出电压更加精确和稳定的应用于GCMS设备的电源电路。
[0007]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]应用于GCMS设备的电源电路，包括FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路；所述FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路依次电连接；所述反馈网络电路分别与比较器和模数转换器电连接；所述FPGA芯片与乘法器电连接。
[0009]作为优选，所述乘法器包括三极管Q4、三极管Q3、三极管Q6、电阻R13和电阻R7；所述三极管Q6的基极与比较器电连接，用于连接输入误差信号；所述三极管Q6的发射极与电阻R13的一端电连接，所述电阻R13的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q6的集电极分
别与三极管Q4的发射极和三极管Q3的发射极电连接；所述三极管Q4的基极与FPGA芯片电连接，用于连接输入1M的方波；所述三极管Q4的集电极分别与电阻R7以及+24V电源电连接；所述电阻R7的另一端与三极管Q3的集电极电连接；所述三极管Q3的基极接地。
[0010]作为优选，所述三极管Q4、三极管Q3和三极管Q6均为NPN型三极管。
[0011]作为优选，所述选频电路包括电阻R3、电阻R8、电阻R10、电容C2、电感L2和三极管Q1；所述三极管Q1的基极分别与电阻R3的一端和电阻R8的一端电连接，所述电阻R3的另一端与
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6V电源电连接，所述电阻R8的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q1的发射极与电阻R10的一端电连接，所述电阻R10的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端和电感L2的一端电连接，所述电容C2的另一端和电感L2的另一端相连接并与
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6V电源电连接。
[0012]作为优选，所述差分功放电路包括变压器L3、变压器L1、变压器L4、MOS管Q5、MOS管Q2、电容C4、电容C8、电容C13、电容C10和电阻R9；所述变压器L3的第一引脚连接输入信号，所述变压器L3的第四引脚与MOS管Q2的栅极电连接，所述变压器L3的第二引脚连接
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24V电源，所述变压器L3的第三引脚与MOS管Q5的栅极电连接；所述MOS管Q2的源极外接
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24V电源，并与电容C8的一端电连接；所述电容C8的另一端分别与MOS管Q2的漏极、变压器L1的第二引脚和电容C4的一端电连接；所述电容C4的另一端与变压器L4的第三引脚电连接；所述MOS管Q5的源极外接
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24V电源，并与电容C14的一端电连接；所述电容C14的另一端分别与MOS管Q5的漏极、变压器L1的第一引脚和电容C13的一端电连接；所述电容C13的另一端与变压器L4的第四引脚电连接；所述变压器L1的第三引脚和第四引脚相连接并外接+24V电源；所述变压器L4的第一引脚接地，所述变压器L4的第二引脚分别与电阻R9的一端和高压变换器中的初级线圈电连接；所述电阻R9的另一端与电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端接地。
[0013]作为优选，所述反馈网络电路包括电容C17、电容C20、电容C19、电容C18、电阻R15、电感L7、二极管D4、二极管D5、二极管D7和二极管D8；所述电容C17的一端与高压变换器中的次级线圈的其中一端电连接；所述电容C17的另一端分别与二极管D5的阴极和二极管D4的阳极电连接；所述电容C20的一端与次级线圈的另一端电连接；所述电容C20的另一端分别与二极管D8的阴极和二极管D7的阳极电连接；所述二极管D5的阳极与二极管D8的阳极相连接并接地；所述二极管D4的阴极和二极管D7的阴极相连接并分别与电阻R15的一端、电容C19的一端和电感L7的一端电连接；所述电阻R15的另一端和电容C19的另一端相连接并接地；所述电感L7的另一端与电容C18的一端电连接，所述电容C18的另一端接地。
[0014]作为优选，所述比较器采用的型号为OPA2277UA。
[0015]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：(1)本专利技术采用开环增益非常高的方式，使得输出的高压正弦波幅值能够保持稳定，电路中采用多次滤波筛选，使得二次谐波以上的分量很小，最终正弦波基波频率纯净，效果好；(2)本专利技术采用负反馈架构，能够消除由于模拟乘法器引入的噪声，并且能够减小电路噪声，使输出电压更加精确；(3)本专利技术采用调节线圈电感的方式，使得电感线圈的体积减小，不需要调节电容，具有方便调谐的优点。
附图说明
[0016]图1为本专利技术应用于GCMS设备的电源电路的一种原理框图；
[0017]图2为本专利技术应用于GCMS设备的电源电路的一种电路图；
[0018]图3为图2中乘法器的一种电路图；
[0019]图4为图2中选频电路的一种电路图；
[0020]图5为图2中差分功放电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.应用于GCMS设备的电源电路，其特征在于，包括FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路；所述FPGA芯片、模数转换器、比较器、乘法器、选频电路、差分功放电路、高压变换器和反馈网络电路依次电连接；所述反馈网络电路分别与比较器和模数转换器电连接；所述FPGA芯片与乘法器电连接。2.根据权利要求1所述的应用于GCMS设备的电源电路，其特征在于，所述乘法器包括三极管Q4、三极管Q3、三极管Q6、电阻R13和电阻R7；所述三极管Q6的基极与比较器电连接，用于连接输入误差信号；所述三极管Q6的发射极与电阻R13的一端电连接，所述电阻R13的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q6的集电极分别与三极管Q4的发射极和三极管Q3的发射极电连接；所述三极管Q4的基极与FPGA芯片电连接，用于连接输入1M的方波；所述三极管Q4的集电极分别与电阻R7以及+24V电源电连接；所述电阻R7的另一端与三极管Q3的集电极电连接；所述三极管Q3的基极接地。3.根据权利要求2所述的应用于GCMS设备的电源电路，其特征在于，所述三极管Q4、三极管Q3和三极管Q6均为NPN型三极管。4.根据权利要求1所述的应用于GCMS设备的电源电路，其特征在于，所述选频电路包括电阻R3、电阻R8、电阻R10、电容C2、电感L2和三极管Q1；所述三极管Q1的基极分别与电阻R3的一端和电阻R8的一端电连接，所述电阻R3的另一端与
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6V电源电连接，所述电阻R8的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q1的发射极与电阻R10的一端电连接，所述电阻R10的另一端与
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24V电源电连接；所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端和电感L2的一端电连接，所述电容C2的另一端和电感L2的另一端相连接并与
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6V电源电连接。5.根据权利要求1所述的应用于GCMS设备的电源电路，其特征在于，所述差分功放电路包括变压器L3、变压器L1、变压器L4、MOS管Q5、MOS管Q2、电容C4、电容C8、电容C13、电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志伟，罗振中，洪峰，张涵，付聪，唐怀武，陶波，
申请(专利权)人：杭州春来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：