CN104597955B - 双路射频电源的调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双路射频电源的调整装置及方法，所述调整装置包括：幅值检测模块，所述双路射频电源的电感分别连接耦合电容，将电压幅值转换为电流信号，再将电流信号转换为电压信号，从而获知电压幅值，之后两路电压幅值送差分放大器，幅值差值传送到调整模块；相位检测模块，所述双路射频电源的电感侧部分别设置天线，天线获得的相位信号分别传送到鉴相器，相位差传送到所述调整模块；调整模块，所述调整模块用于根据接收到的所述幅值差值和相位差值调整所述双路射频电源。本发明具有精度高、响应快等优点。

Description

双路射频电源的调整装置及方法

技术领域

本发明涉及射频电源，特别涉及双路射频电源的调整装置及方法。

背景技术

在进行串级质谱分析(MS/MS)时，离子进入传输通道靠气流和射频电场进行传输，理想的射频电场能够保证离子在稳定区域传输，而实际上加载在离子光学系统上的两路射频电压往往出现偏差，偏差表现为两路射频电源的相位和幅值上，造成偏差的原因有很多，比如随着时间连接器的接触电阻、结构件阻抗特性、耦合电容性能等因素发生变化，而偏差导致的结果表现为仪器灵敏度降低，性能下降。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种精度高、响应快、抗干扰能力强的双路射频电源的调整装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双路射频电源的调整装置，所述调整装置包括：

幅值检测模块，所述双路射频电源的电感分别连接耦合电容，将电压幅值转换为电流信号，再将电流信号转换为电压信号，从而获知电压幅值，之后两路电压幅值送差分放大器，幅值差值传送到调整模块；

相位检测模块，所述双路射频电源的电感侧部分别设置天线，天线获得的相位信号分别传送到鉴相器，相位差传送到所述调整模块；

调整模块，所述调整模块用于根据接收到的所述幅值差值和相位差值调整所述双路射频电源。

本发明还提供了精度高、响应快、抗干扰能力强的双路射频电源的调整方法。该发明目的是通过以下技术方案实现的：

双路射频电源的调整方法，所述调整方法包括：

所述双路射频电源的电感分别连接耦合电容，将电压幅值转换为电流信号，再将电流信号转换为电压信号，从而获知电压幅值，之后两路电压幅值送差分放大器，幅值差值传送到调整模块；

所述双路射频电源的电感侧部分别设置天线，天线获得的相位信号分别传送到鉴相器，相位差传送到所述调整模块；

调整模块根据接收到的所述幅值差值和相位差值调整所述双路射频电源。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、相位检测的精度高、安装简便、抗干扰能力强，响应速度快；提高了离子传输系统的稳定性，提高离子聚焦效果，提高离子传输效率

2、幅值差值检测精度在1V以内，相位精度在0.5度以内，设计巧妙，简单直观，测量准确；

3、不需要打开真空箱就可以得到两路RF电源的对称性；

4、电路本身抗干扰能力强，不受真空腔内部射频电源干扰；

5、解决了由于器件的参数差异引起的性能问题，不但可以应用于质谱仪中，还可以应用于类似等离子射频电源的设计中。

附图说明

参照附图，本发明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发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例的双路射频电源的调整装置的电路图；

图2是根据本发明实施例的幅值检测模块的电路图；

图3是根据本发明实施例的相位检测模块的电路图。

具体实施方式

图1-3和以下说明描述了本发明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发明。为了教导本发明技术方案，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发明的范围内。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发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例：

图1示意性地给出了本发明实施例的双路射频电源的调整装置的电路图，应用在质谱分析中，如图1所示，所述调整装置包括：

幅值检测模块，如图2所示，射频电源幅值电压由高压耦合电容转化为电流，再经过整流、滤波和放大转变成直流电压(高压电容连接在射频电源振荡回路中，分别检测两路射频电源的电压幅值)，通过差分放大电路得到两者之差，把差值电压转化为数字量送MCU；

相位检测模块，如图3所示，相位检测信号由天线耦合得到，天线距离电感线圈0.6-1.2cm，两路相位信号经过滤波、放大后进行鉴相，把相位差转化为电压值，然后由24位ADC(数字模拟转化器)转化为数字量送MCU；

MCU通过根据电压差值调整其中两路射频电源的射频放大电路增益，最终使两路射频电压幅值差值控制在设定范围内；并根据所述相位差值得到相位调整量，由16位DAC输出射频电压相位控制电路，使两路射频电压相位差控制在设定范围内。

本发明实施例的双路射频电源的调整方法，所述调整方法包括：

射频电源幅值电压由高压耦合电容转化为电流，再经过整流、滤波和放大转变成直流电压(高压电容连接在射频电源振荡回路中，分别检测两路射频电源的电压幅值)，通过差分放大电路得到两者之差，把差值电压转化为数字量送MCU；

相位检测信号由天线耦合得到，天线距离电感线圈0.6-1.2cm，两路相位信号经过滤波、放大后进行鉴相，把相位差转化为电压值，然后由24位ADC(数字模拟转化器)转化为数字量送MCU；

MCU通过根据电压差值调整其中两路射频电源的射频放大电路增益，最终使两路射频电压幅值差值控制在设定范围内；并根据所述相位差值得到相位调整量，由16位DAC输出射频电压相位控制电路，使两路射频电压相位差控制在设定范围内。

Claims (7)

1.一种双路射频电源的调整装置，其特征在于：所述调整装置包括：

幅值检测模块，所述双路射频电源的电感分别连接耦合电容，将电压幅值转换为电流信号，再将电流信号转换为电压信号，从而获知电压幅值，之后两路电压幅值送差分放大器，幅值差值传送到调整模块；

相位检测模块，所述双路射频电源的电感侧部分别设置天线，天线获得的相位信号分别传送到鉴相器，相位差传送到所述调整模块；

调整模块，所述调整模块根据接收到的所述幅值差值调整射频放大电路增益，使两路射频电压幅值差值控制在设定范围内；所述调整模块根据接收到的相位差值得到相位调整量，相位控制电路使两路射频电压相位差控制在设定范围内。

2.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于：所述天线和电感线圈间的距离为0.6-1.2cm。

3.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于：所述相位信号经过滤波、放大后送所述鉴相器。

4.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于：所述鉴相器输出的相位差信号经过滤波后送调整模块。

5.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于：所述幅值差值和相位差经过A/D转换后送所述调整模块。

6.双路射频电源的调整方法，所述调整方法包括：

所述双路射频电源的电感分别连接耦合电容，将电压幅值转换为电流信号，再将电流信号转换为电压信号，从而获知电压幅值，之后两路电压幅值送差分放大器，幅值差值传送到调整模块；

所述双路射频电源的电感侧部分别设置天线，天线获得的相位信号分别传送到鉴相器，相位差传送到所述调整模块；

调整模块，所述调整模块根据接收到的所述幅值差值调整射频放大电路增益，使两路射频电压幅值差值控制在设定范围内；所述调整模块根据接收到的相位差值得到相位调整量，相位控制电路使两路射频电压相位差控制在设定范围内。

7.根据权利要求6所述的调整方法在质谱分析中的应用。