一种用于四极杆的直流放大电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于四极杆的直流放大电路，该直流放大电路通过第一运算放大电路、第一负反馈电路、第二运算放大电路、第二负反馈电路、第一上拉电路、第二上拉电路、第一升压电路、第二升压电路、第三升压电路和第四升压电路的配合，在第一运算放大电路和第二运算放大电路的运算放大器的反向输入端只输入一路激励信号，即可实现直流电的放大并作用于四极杆，便于同时调整四极杆两个输入电压之间的数值，保持差值不变，大大提高了精度，并通过偏置电路实现灵活调节，且还通过各调试电路，便于对电子元件自身误差进行调节，相较于现有技术，其控制精度更高，环路响应速度更快，性能更可靠，稳定性更高。稳定性更高。稳定性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于四极杆的直流放大电路


[0001]本专利技术属于电子电路
，具体涉及一种用于四极杆的直流放大电路。

技术介绍

[0002]质谱仪是一种用于检测样品化学组成的高灵敏度、高分辨率和高特异性的分析仪器。四极杆作为质谱仪的重要组成部分，用于提高离子的输送效率，包括四个平行排列成正方形的电极杆，四根电极杆分为两两一组，分别在其上施加不同电压。位于此电势场中的离子，被选择的部分稳定后即可到达检测器，或者进入之后的空间进行后续分析。如三重四极杆质谱仪(也称为串联四极杆质谱仪等)为可进行MS/MS分析的质谱仪之一，结构相对简单且价格便宜，从而被广泛使用。
[0003]四极杆的电路模块中，需要对直流电进行放大，将其输出为两个正负数值相等的电压，但是现有四极杆通常采用两个独立的电路模块分别输出正电压和负电压，因为两个独立的电路模块一致性难以保证，如导致一个为正100V时，另一个可能为负101V，容易出现误差使得离子传输路径偏移影响检测效果，并且不方便对其进行准确调整。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种用于四极杆的直流放大电路，控制精度更高，环路响应速度更快，性能更可靠，稳定性更高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0006]本专利技术提出的一种用于四极杆的直流放大电路，四极杆中相对的电极杆为一组，用于四极杆的直流放大电路包括第一运算放大电路、第一负反馈电路、第二运算放大电路、第二负反馈电路、第一上拉电路、第二上拉电路、第一升压电路、第二升压电路、第三升压电路和第四升压电路，其中：
[0007]第一运算放大电路，包括运算放大器U26、电容C61、电阻R128、电容C62和电容C65，运算放大器U26的正电源端连接电源正极并通过电容C62接0V电压，负电源端连接电源负极并通过电容C65接0V电压，同相输入端接0V电压，反向输入端用于接收激励信号并依次通过电容C61和电阻R128与运算放大器U26的输出端连接，运算放大器U26的输出端还与第一上拉电路的输入端连接；
[0008]第一负反馈电路，包括依次连接形成闭环的第一电阻单元、电容C60和电阻R124，第一电阻单元的输入端与运算放大器U26的反向输入端连接，第一电阻单元的输出端作为DC
‑
信号输出端用于向四极杆的一组电极杆供电；
[0009]第二运算放大电路，包括运算放大器U21、电容C44、电阻R66、电容C46和电容C51，运算放大器U21的正电源端连接电源正极并通过电容C46接0V电压，负电源端连接电源负极并通过电容C51接0V电压，同相输入端接0V电压，反向输入端用于接收激励信号并依次通过电容C44和电阻R66与运算放大器U21的输出端连接，运算放大器U21的输出端还与第二上拉电路的输入端连接；
[0010]第二负反馈电路，包括第三电阻单元和依次连接形成闭环的第二电阻单元、电容C43和电阻R64，第三电阻单元的输入端分别与第二电阻单元的输入端和运算放大器U21的反向输入端连接，输出端与第一电阻单元的输出端连接，第二电阻单元的输出端作为DC+信号输出端用于向四极杆的另一组电极杆供电；
[0011]第一上拉电路，包括电阻R129、电阻R134和电阻R146，电阻R134和电阻R146的一端均与运算放大器U26的输出端连接，电阻R134的另一端通过电阻R129接电源正极，并作为第一输出端通过第一升压电路与第一电阻单元的输出端连接，电阻R146的另一端作为第二输出端通过第二升压电路与第一电阻单元的输出端连接；
[0012]第二上拉电路，包括电阻R80、电阻R79和电阻R70，电阻R79和电阻R70的一端均与运算放大器U21的输出端连接，电阻R70的另一端作为第三输出端通过第三升压电路与第二电阻单元的输出端连接，电阻R79的另一端通过电阻R80接电源负极，并作为第四输出端通过第四升压电路与第二电阻单元的输出端连接。
[0013]优选地，第一电阻单元包括依次连接的电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109和电阻R110，第二电阻单元包括依次连接的电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54和电阻R55，第三电阻单元包括依次连接的电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86和电阻R87。
[0014]优选地，第一上拉电路的输入端还分别与第一输出端和第二输出端之间、以及第二上拉电路的输入端还分别与第三输出端和第四输出端之间均连接有第一RC电路。
[0015]优选地，第一升压电路，包括电容C58、稳压二极管ZD10、光耦U25、稳压二极管ZD11、电阻R94、电阻R98、电阻R100、稳压二极管ZD9、N沟道功率型场效应管Q15、电阻R101、电阻R102、压敏电阻VR12和电阻R95，功率型场效应管Q15的栅极依次通过电阻R100、电阻R98、电阻R94和电阻R95与功率型场效应管Q15的漏极连接，功率型场效应管Q15的栅极还依次通过电阻R102和电阻R101与功率型场效应管Q15的源极连接，稳压二极管ZD9的负极和正极依次对应连接功率型场效应管Q15的栅极和源极，压敏电阻VR12的两端分别与功率型场效应管Q15的漏极和源极连接，电阻R94和电阻R95的公共端接电源正极，电容C58的一端、稳压二极管ZD10的正极和稳压二极管ZD11的正极均与光耦U25的发射极连接，光耦U25的发射极与第一电阻单元的输出端连接，电容C58的另一端和稳压二极管ZD10的负极连接，且稳压二极管ZD10的负极还与功率型场效应管Q15的栅极连接，光耦U25的发光二极管正极与第一上拉电路的第一输出端连接，发光二极管负极接0V电压，集电极与电阻R102和电阻R101的公共端连接，稳压二极管ZD11的负极与光耦U25的集电极连接；
[0016]第二升压电路，包括电容C67、稳压二极管ZD13、光耦U27、稳压二极管ZD14、电阻R120、电阻R126、电阻R130、稳压二极管ZD12、N沟道功率型场效应管Q16、电阻R131、电阻R135、压敏电阻VR13和电阻R121，功率型场效应管Q16的栅极依次通过电阻R130、电阻R126和电阻R120接电源正极，功率型场效应管Q16的漏极通过电阻R121与光耦U25的发射极连接，功率型场效应管Q16的栅极还依次通过电阻R135和电阻R131与功率型场效应管Q16的源极连接，稳压二极管ZD12的负极和正极依次对应连接功率型场效应管Q16的栅极和源极，压敏电阻VR13的两端分别与功率型场效应管Q16的漏极和源极连接，电容C67的一端、稳压二极管ZD13的正极和稳压二极管ZD14的正极均与光耦U27的发射极连接，电容C67的另一端和稳压二极管ZD13的负极连接，且稳压二极管ZD13的负极还与功率型场效应管Q16的栅极连
接，光耦U27的发光二极管正极接0V电压，发光二极管负极与第一上拉电路的第二输出端连接，集电极与电阻R135和电阻R131的公共端连接，稳压二极管Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于四极杆的直流放大电路，所述四极杆中相对的电极杆为一组，其特征在于：所述用于四极杆的直流放大电路包括第一运算放大电路、第一负反馈电路、第二运算放大电路、第二负反馈电路、第一上拉电路、第二上拉电路、第一升压电路、第二升压电路、第三升压电路和第四升压电路，其中：所述第一运算放大电路，包括运算放大器U26、电容C61、电阻R128、电容C62和电容C65，所述运算放大器U26的正电源端连接电源正极并通过所述电容C62接0V电压，负电源端连接电源负极并通过所述电容C65接0V电压，同相输入端接0V电压，反向输入端用于接收激励信号并依次通过所述电容C61和电阻R128与所述运算放大器U26的输出端连接，所述运算放大器U26的输出端还与所述第一上拉电路的输入端连接；所述第一负反馈电路，包括依次连接形成闭环的第一电阻单元、电容C60和电阻R124，所述第一电阻单元的输入端与所述运算放大器U26的反向输入端连接，所述第一电阻单元的输出端作为DC
‑
信号输出端用于向四极杆的一组电极杆供电；所述第二运算放大电路，包括运算放大器U21、电容C44、电阻R66、电容C46和电容C51，所述运算放大器U21的正电源端连接电源正极并通过所述电容C46接0V电压，负电源端连接电源负极并通过所述电容C51接0V电压，同相输入端接0V电压，反向输入端用于接收激励信号并依次通过所述电容C44和电阻R66与所述运算放大器U21的输出端连接，所述运算放大器U21的输出端还与所述第二上拉电路的输入端连接；所述第二负反馈电路，包括第三电阻单元和依次连接形成闭环的第二电阻单元、电容C43和电阻R64，所述第三电阻单元的输入端分别与所述第二电阻单元的输入端和所述运算放大器U21的反向输入端连接，输出端与所述第一电阻单元的输出端连接，所述第二电阻单元的输出端作为DC+信号输出端用于向四极杆的另一组电极杆供电；所述第一上拉电路，包括电阻R129、电阻R134和电阻R146，所述电阻R134和电阻R146的一端均与所述运算放大器U26的输出端连接，所述电阻R134的另一端通过所述电阻R129接电源正极，并作为第一输出端通过所述第一升压电路与所述第一电阻单元的输出端连接，所述电阻R146的另一端作为第二输出端通过所述第二升压电路与所述第一电阻单元的输出端连接；所述第二上拉电路，包括电阻R80、电阻R79和电阻R70，所述电阻R79和电阻R70的一端均与所述运算放大器U21的输出端连接，所述电阻R70的另一端作为第三输出端通过所述第三升压电路与所述第二电阻单元的输出端连接，所述电阻R79的另一端通过所述电阻R80接电源负极，并作为第四输出端通过所述第四升压电路与所述第二电阻单元的输出端连接。2.如权利要求1所述的用于四极杆的直流放大电路，其特征在于：所述第一电阻单元包括依次连接的电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109和电阻R110，所述第二电阻单元包括依次连接的电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54和电阻R55，所述第三电阻单元包括依次连接的电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86和电阻R87。3.如权利要求1所述的用于四极杆的直流放大电路，其特征在于：所述第一上拉电路的输入端还分别与所述第一输出端和第二输出端之间、以及所述第二上拉电路的输入端还分别与所述第三输出端和第四输出端之间均连接有第一RC电路。4.如权利要求1所述的用于四极杆的直流放大电路，其特征在于：所述第一升压电路，包括电容C58、稳压二极管ZD10、光耦U25、稳压二极管ZD11、电阻
R94、电阻R98、电阻R100、稳压二极管ZD9、N沟道功率型场效应管Q15、电阻R101、电阻R102、压敏电阻VR12和电阻R95，所述功率型场效应管Q15的栅极依次通过所述电阻R100、电阻R98、电阻R94和电阻R95与所述功率型场效应管Q15的漏极连接，所述功率型场效应管Q15的栅极还依次通过所述电阻R102和电阻R101与所述功率型场效应管Q15的源极连接，所述稳压二极管ZD9的负极和正极依次对应连接所述功率型场效应管Q15的栅极和源极，所述压敏电阻VR12的两端分别与所述功率型场效应管Q15的漏极和源极连接，所述电阻R94和电阻R95的公共端接电源正极，所述电容C58的一端、稳压二极管ZD10的正极和稳压二极管ZD11的正极均与所述光耦U25的发射极连接，所述光耦U25的发射极与所述第一电阻单元的输出端连接，所述电容C58的另一端和所述稳压二极管ZD10的负极连接，且所述稳压二极管ZD10的负极还与所述功率型场效应管Q15的栅极连接，所述光耦U25的发光二极管正极与所述第一上拉电路的第一输出端连接，发光二极管负极接0V电压，集电极与所述电阻R102和电阻R101的公共端连接，所述稳压二极管ZD11的负极与所述光耦U25的集电极连接；第二升压电路，包括电容C67、稳压二极管ZD13、光耦U27、稳压二极管ZD14、电阻R120、电阻R126、电阻R130、稳压二极管ZD12、N沟道功率型场效应管Q16、电阻R131、电阻R135、压敏电阻VR13和电阻R121，所述功率型场效应管Q16的栅极依次通过所述电阻R130、电阻R126和电阻R120接电源正极，所述功率型场效应管Q16的漏极通过所述电阻R121与所述光耦U25的发射极连接，所述功率型场效应管Q16的栅极还依次通过所述电阻R135和电阻R131与所述功率型场效应管Q16的源极连接，所述稳压二极管ZD12的负极和正极依次对应连接所述功率型场效应管Q16的栅极和源极，所述压敏电阻VR13的两端分别与所述功率型场效应管Q16的漏极和源极连接，所述电容C67的一端、稳压二极管ZD13的正极和稳压二极管ZD14的正极均与所述光耦U27的发射极连接，所述电容C67的另一端和所述稳压二极管ZD13的负极连接，且所述稳压二极管ZD13的负极还与所述功率型场效应管Q16的栅极连接，所述光耦U27的发光二极管正极接0V电压，发光二极管负极与所述第一上拉电路的第二输出端连接，集电极与所述电阻R135和电阻R131的公共端连接，所述稳压二极管ZD14的负极还与所述光耦U27的集电极连接，所述光耦U27的发射极还接电源负极；第三升压电路，包括电容C42、稳压二极管ZD4、光耦U19、稳压二极管ZD5、电阻R43、电阻R45、电阻R46、稳压二极管ZD3、N沟道功率型场效应管Q13、电阻R47、电阻R48...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，
申请(专利权)人：瑞莱谱杭州医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：