【技术实现步骤摘要】
本技术涉及行波管驱动,具体涉及一种行波生成电路及行波驱动系统。
技术介绍
1、在质谱仪的离轴传输结构中,离子主要依靠射频电场进行径向约束以减小损失,而行波作为离子轴向前进的动力,对离子传输有着重要影响。
2、在堆叠环离轴传输结构中,行波不仅是离子轴向的动力来源,更承担着离子提取的重要角色。如果行波电压不稳定或者噪声太大、毛刺多,将使得整个约束电场变得不均匀,从而使离子传输效果大打折扣。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是:在离轴传输结构的应用上,传统行波生成技术产生的行波电压存在行波开关振铃、波形有毛刺不平整、和短悬浮电压时间有差异的问题;本技术目的在于提供一种行波生成电路及行波驱动系统,解决上述技术问题。
2、本技术通过下述技术方案实现:
3、本方案提供一种行波生成电路,包括:
4、行波信号输入模块,用于将满足时序要求的行波信号输入行波驱动模块,所述行波信号输入模块与行波驱动模块电连接;
5、行波驱动模块,包括驱动单元和缓冲单元,所述驱动单元用于基于所述行波信号生成第一开关信号和第二开关信号;所述驱动单元通过缓冲单元与行波开关模块电连接,所述第一开关信号和第二开关信号分别通过一个缓冲单元接入波开关模块;
6、行波开关模块,与第一行波电压源和第二行波电压源电连接,所述行波开关模块用于响应第一开关信号和第二开关信号,以实现第一行波电压源与第二行波电压源之间的切换;所述驱动单元还与行波开关模块直接电连接。
7、本方案工作原理:本方案提供一种行波生成电路,适用于离轴传输结构的行波堆叠环,通过行波开关模块响应第一开关信号和第二开关信号,使第一行波电压或第二行波电压接入行波堆叠环,既确保第一行波电压与第二行波电压切换的及时性,也保证行波波形质量高,噪声;向行波堆叠环上施加波形平滑、无毛刺、噪声低的行波电压。
8、对于传统行波生成方法产生行波开关振铃、波形有毛刺不平整、和短悬浮电压时间有差异的问题,会使行波堆叠环的整个约束电场不均匀,影响离子传输效果,本方案在现有的行波生成技术基础上进行电路结构上的改进,在驱动单元与行波开关模块之间添加缓冲单元,减缓行波开关模块的开启速度,抑制行波开关振铃和毛刺并缩短悬浮电压时间,使得整个约束电场均匀,提高离子传输效果。
9、所述缓冲单元包括二极管和第一电阻;
10、所述二极管并联在第一电阻两侧,二极管的正极连接行波开关模块,二极管的负极连接驱动单元。
11、所述驱动单元由驱动芯片及外围电路构成,所述驱动芯片的型号为2ed21834。
12、所述外围电路包括:第二电阻、第一电容和第三电容;
13、所述行波信号输入模块连接驱动芯片的hin接口,驱动芯片的hin接口与lin#接口短接;驱动芯片的vss接口接数字地;驱动芯片的vcc接口接入电源;驱动芯片的vcc接口以此串联第一电容和第三电容后接模拟地;驱动芯片的com接口连接在第一电容和第三电容之间;
14、驱动芯片的lo接口接入第一缓冲单元;
15、第二电阻一端连接驱动芯片的vss接口,另一端连接驱动芯片的dt接口;
16、驱动芯片的ho接口接入第二缓冲单元。
17、所述驱动芯片的vcc接口接入12v电源。
18、所述外围电路还包括第二电容,第二电容连接在驱动芯片的vb接口和vs接口之间,驱动芯片vs接口连接行波开关模块。
19、所述行波开关模块由第一场效应管和第二场效应管构成;
20、所述第一缓冲单元与第一场效应管的栅极连接,所述第二缓冲单元与第二场效应管的栅极连接;第一场效应管的源极和第二场效应管的漏极均连接于驱动芯片的vs接口;第二场效应管的源极连接第三电容后接模拟地;
21、所述第一场效应管的漏极输出第一开关信号,所述第二场效应管的源极输出第二开关信号。
22、所述第一场效应管和第二场效应管均为n沟道场效应管。
23、第一开关信号接入行波的高电平,第二开关信号接入行波的低电平。
24、本方案还提供一种行波驱动系统,包括:行波电极对、及上述的行波生成电路;
25、每4n对行波电极对组成一个行波电极组,所述行波生成电路的行波开关模块与行波电极对电连接。
26、本技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
27、本技术提供一种行波生成电路,适用于离轴传输结构的行波堆叠环,通过行波开关模块响应第一开关信号和第二开关信号,使第一行波电压或第二行波电压接入行波堆叠环,向行波堆叠环上施加波形平滑、无毛刺、噪声低的行波电压。
28、本技术在现有的行波生成技术基础上进行结构上的改进,在驱动单元与行波开关模块之间添加缓冲单元,减缓行波开关模块的开启速度,抑制行波开关振铃和毛刺并缩短悬浮电压时间,使得行波堆叠环的约束电场均匀,提高离子传输效果。
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1.一种行波生成电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述缓冲单元包括二极管和第一电阻;
3.根据权利要求1所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述驱动单元由驱动芯片及外围电路构成,所述驱动芯片的型号为2ED21834。
4.根据权利要求3所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述外围电路包括:第二电阻、第一电容和第三电容;
5.根据权利要求4所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述驱动芯片的VCC接口接入12V电源。
6.根据权利要求4所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述外围电路还包括第二电容,第二电容连接在驱动芯片的VB接口和VS接口之间,驱动芯片VS接口连接行波开关模块。
7.根据权利要求4所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述行波开关模块由第一场效应管和第二场效应管构成;
8.根据权利要求7所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述第一场效应管和第二场效应管均为N沟道场效应管。
9.根据权利要求7所述的一种行波生成电路,其特征在于,第
10.一种行波驱动系统,其特征在于,包括:行波电极对、及权利要求1-9任意一项所述的行波生成电路;
...【技术特征摘要】
1.一种行波生成电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述缓冲单元包括二极管和第一电阻;
3.根据权利要求1所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述驱动单元由驱动芯片及外围电路构成,所述驱动芯片的型号为2ed21834。
4.根据权利要求3所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述外围电路包括:第二电阻、第一电容和第三电容;
5.根据权利要求4所述的一种行波生成电路,其特征在于,所述驱动芯片的vcc接口接入12v电源。
6.根据权利要求4所述的一种行波生成电路,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵忠俊,段忆翔,曾鹏宇,郭星,杨燕婷,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:新型
国别省市:
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