DE1957171C3 - Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator in Festkörperbauart - Google Patents

Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator in Festkörperbauart

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DE1957171C3
DE1957171C3 DE1957171A DE1957171A DE1957171C3 DE 1957171 C3 DE1957171 C3 DE 1957171C3 DE 1957171 A DE1957171 A DE 1957171A DE 1957171 A DE1957171 A DE 1957171A DE 1957171 C3 DE1957171 C3 DE 1957171C3
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Description

T.Hochspannungs-Hochfrequenzgerieravornach lungs-Verstärkers verbunden sind,
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des
gekennzeichnet, daß Schaltungen (20, 63, 21, 64, 55 Hochspannungs-Hochfrequenzgenerators wird eirt
82, 83) zur Einführung einer Gleichspannungs- einfacher Aufbau erreicht, da durch die Verwendung
komponente in die Ansgangsspannung des Hoch- eines Serienresonanzkreises an Stelle eines Über-
frequenzgenerators vorgesehen sind. tragers die mit dem Übertrager verbundenen Pro-
8. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator nach bleme fortfallen. Die Verwendung eines Serien-Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- 60 resonanzkreises mit hoher Güte im Ausgang des richtungen zur Einführung eines das Verhältnis Hochfrequenzgenerators ergibt eine ausreichende zwischen der Gleichspannungskomponente und Resonanzüberhöhung der Ausgangsspannung, so daß der Hochfrequenz-Ausgangsspannung darstellen- sich hohe Übersetzungsverhältnisse auch ohne Verden Signals als Fehlersignal an den zweiten Ein- wendung eines Übertragers erzielen lassen. Da bei gang (55) des Fehlerverstärkers (17) vorgesehen 65 Verwendung eines Serienresonanzkreises im Ausgang sind. des Hochfrequenzgenerators nicht ohne weiteres in
üblicher Weise durch eine Rückkopplungswicklung auf dem Ausgangsübertrager gewonnen werden kann,
ist es zweckmäßig, für diesen Zweck Rückkopplungs-Verstärker einzusetzen, die außerdem den Vorteil ergeben, daß der Serienresonanzkreis nur gering durch die Entnahme der Rückkopplungsleistung belastet wird.
Es sind zwar Transistoroszillatoren mit Rückkopplungs-Verstärkern bekannt (deutsche Auslcgeschrift 1036 330), diese Transistoroszillatoien verwenden jedoch im Ausgangskreis einen Übertrager, der zur Erzielung der erforderlichen Phasendrehung für die Eingangsspannung des Rückkopplungsverstärkers erforderlich ist. Derartige Schaltungen lassen sich nicht ohne weiteres auf Hochfrequenzgeneratoren mit Serien-Ausgangskreisen anwenden.
Weiterhin ist ein Hochfrequenzgenerator mit einem Transistor bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 087 180), dessen Emitterwiderstand ein Serienkreis parallel geschaltet ist, der aus eii.em Kondensator und der Primärwicklung eines Übertragers besteht, dessen Sekundärwicklung zur Erzeugung der Rück- ao kopplungsspannung dient. Die Ausgangsspannung dieses Hochfrequenzgenerators wird entweder kapazitiv oder über einen weiteren Übertrager am Kollektor des Transistors ausgekoppelt und der hier verwendete Serienkreis parallel zum Emitter »5 des Transistors dient einem vollständig anderen Zweck, nämlich der Erzielung einer Unabhängigkeit der Schwingfrequenz und Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators von den Trans^storparametern.
Schließlich sind Hochfrequenzgeneratoren bekannt (österreichische Patentschrift 222 179), deren Ausgangselektroden der aktiven Elemente mit der Primärwicklung eines Übertragers verbunden sind, dessen Sekundärwicklung über einen Serienresonanzkreis mit der Primärwicklung eines weiteren Übertragers gekoppelt ist. Der Serienresonanzkreis dient hierbei nur zur Bestimmung der gewünschten Betriebsfrequenz und nicht zur Transformation der Ausgangsspannung, die bei diesen bekannten Hochfrequenzgeneratoren nur mit Hilfe der Übertrager erreicht wird. Außerdem wird die Schwierigkeit der Auslegung und des Aufbaus der Übertrager durch die Verwendung von zwei Übertragern noch vergrößert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Eingang eines Regelverstärkers zur Regelung der Amplitude des Hochfrequenzgenerators über eine Hochfrequenz-Gleichrichterschaltung mit dem Serienresonanzkreis gekoppelt. Auf diese Weise ist es möglich, die abgegebene Ausgangsspannung unabhängig von der Belastung des Serienresonanzkreises konstant zu halten.
Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zwischen den Ausgang der Hochfrequenz-Gleichrichterschaltung und den Eingang des Regelverstärkers ein Fehlerverstärker mit zwei Eingängen eingeschaltet ist, von denen der eine mit dem Ausgang der Hochfrequenz-Gleichrichterschaltung und der andere mit einem Programmsignal verbunden ist, wobei der Ausgang des Fehlerverstärkers mit dem Eingang des Rcgelverstärkers verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine noch bessere Konstanz der Ausgangsspannung, die weiterhin in einfacher Weise mit Hilfe des Programmsignals einstellbar ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Hochfrequenzgenerator als Gegentaktoszillator ausgebildet ist und erste und zweite Transistoren aufweist, die erste bzw. zweite Serienresonanz-Oszillatorkreise ansteuern.
Mit der Induktivität des Serienresonanzkreises können in vorteilhafter W:ise Parallelresonanzkreise induktiv gekoppelt sein, und die Verbraucherlast kann parallel an den Parallelresonanzkreis angeschaltet sein. Weiterhin ist es möglich, die Verbraucherlast direkt mit dem Serienresonanzkreis zu verbinden.
Bei Verwendung des Hochspannungs - Hochfrequenzgenerators für ein Quadropol-Spektrometer ist es zweckmäßig, Schaltungen zur Einführung einer Gleichspannungskomponente in die Ausgangsspannung der Leistungsversorgung vorzusehen. Hierbei können weiterhin Vorrichtungen zur Einführung eines das Verhältnis zwischen der Gleichspannungskomponcnte und der Hochfrequenz-Ausgangsspannung darstellenden Signals als Fehlersignal an den /weiten Eingang dos Fehlerverstärkcrs vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es unter Doppelausnutzung des Fehlerverstärkers und des Regelverstärkers möglich, das Verhältnis zwischen der Hochfrequenz-Ausgangsspannung und der überlagerten Gleichspannungskomponente in einfacher Weise konstant zu halten.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform des Hochspannungs-Hochfrequenzgenerators,
F i g. 2 ein Schallbild einer weiteren Ausführungsform des Hochspannungs-Hochfrequenzgeneralors.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist im allgemeinen einen Gegentaktoszillator mit zwei Leistungstransistoren 11 und 12 auf, die einen Serien - Parallelresonanz - Oszillatorkreis betreiben, dessen Ausgangsgröße an entgegengesetzte Stäbe eines Quadropol-Spektromeiers 13 angelegt wird. Die zur Unterstützung der Schwingung der Leistungstransistoren 11 und 12 erforderliche Rückkopplungsleistung vom Oszillatorkreis wird durch die von zwei Transistoren 14 und 15 gebildete einzelne Leistungsverstärkungsstufe verstärkt, wobei die Transistoren 14 und 15 in Emitterfolgerkreisen liegen und mit den Eingängen der entsprechenden Oszillator-Le'Stungstransistoren widerstandsgekoppelt sind. Die Kollektor-Emitterkreise des Gegentaktoszillators werden durch den Modulator 16 moduliert, um eine programmierte (gegebene) durch den Fehlerverstärker 17 gelieferte HF-Hüllkurve zu erzeugen. Durch einen Vollwellen-HF-Detektor 18 wird ein Fehlersignal erzeugt und dem anderen Eingang des Fehlerverstärkers 17 zugeführt, um auf diese Weise eine Rückkopplungsregelung der Leistungsversorgungs-Ausgangsgröße zu bewirken. Über Leitungen 20 und 21 kann eine Gleichspannungskomponente an die Stäbe des Quadropols 13 angelegt werden.
Die Transistoren 14 und 15 liegen in Emitter-Folgerschaltungen, um die zur Aufrechterhaltung der Schwingung erforderliche Verstärkung der Leistungsrückkopplung von den Oszillatorkreisen der Oszillatortransistoren 11 und 12 zu bewirken. Die für die Transistoren erforderlichen Vorspannungen und Ströme werden durch eine 28-V-Gleichstromquelle 22 geliefert, deren positive Klemme mit den Kollektoren der Transistoren in Verbindung steht. Die negative Vorspannung für die Basen der Tran-
sistoren wird durch einen Widerstand 23 und eine Bei Serienresonanz-Oszillatorkreisen mit einem Q Heißdrahtlampe 24 erzeugt, die an der 28-V-Uleich- in der Größenordnung von 5 oder 6 wird an den Spannungsquelle liegen und als ein Spannungsteiler Transformator-Primärspulen 36 und 40 ein Spanwirken. Die Heißdrahtlampe 24 arbeitet — wie im nungsresonanzanstieg in der Größenordnung von folgenden beschrieben wird — als veränderbarer 5 280 V-HF erzeugt.
Widerstand. Widerstände 25 und 26 mit hohem Die induktiv mit den Transformatorprimärspulen
Widerstandswert stabilisieren die entsprechenden 36 und 40 gekoppelten Transiormator-Sekundär-Emitterströme der Transistoren 14 und 15. Drossel- spulen 50 und 51 erzeugen eine weitere Spannungsspulen 27 und 28 trennen die HF-Spannungen von anhebung und liegen parallel zu veränderbaren den GlRiehspannungs-Vorspannungskreisen, während lo Kondensatoren 52 und 53, um einen gekoppelten die Dioden 30 und Jl Gegenspaniiungen vom Emitter Parallelrcsonanzkreis zu bilden. Der veränderbare zur Basis kurzschließen, um so das Durchbrennen Kondensator 52 kann ein Dillerential-Doppelkondender Transistoren zu verhindern. Die Ausgänge der sator für HF-Spannungsausgleich sein, während der Transistoren 14 und 15 sind durch Widerstände 32 veränderbare Kondensator S3 ein linearer HF-Ab- bzw. 33 mit den Eingängen der Transistoren 11 und ,D stimmungs-Doppelkondensator zur Einstellung der 12 gekoppelt. Betnebstrequenz sein kann. Beispielsweise kann eine
Der HF-Emitterausgangsstrom des Transistors 11 Betriebst requenz im 3-mHz-Bereich verwendet werdurch die Spule 34 erzeugt eine Spannung am ver- den, um einen Massenspektrumsbereich bis zur Masse änderbaren Kondensator 35 und an der primären 200 zu erzeugen. Bei einem abgestimmten Parallel-Transfoimatorspule 36, die tür den Transistor U i0 resonanzkreis mit einem Q in der Größenordnung einen Serienresonanz-Üszillatorkreis bilden. Der von 20 wird an den Spulen und Kondensatoren ein HF-Ausgangsemitterstrom des Transistors 12 durch Spannungsresonanzanstieg in der Größenordnung die Spule 3/ erzeugt eine Spannung an einem ver- von 56UO V und größer erzeugt. Diese Ausgangsänderbaren Kondensator 38 und einer primären größe wird an entgegengesetzte Stäbe des Quadropol-Transformatorspule 40, die für den Transistor 12 25 Spektrometer 13 angelegt.
einen Serienresonanz-Üsziüatorkreis bilden. Zur Erzeugung der gewünschten elektrostatischen
Ein veränderbarer Kondensator 41 koppelt Lei- Feldausbildung zwischen den Stäben des Quadropolstung vom Oszillatorkreis des Transistors 12 zur spektrometer wird die HF-Ausgangsgröße des Basis des Transistors 14 über einen Widerstand 42 Gegentaktoszillators durch eine programmierte Spanzurück, der den zur Basis fließenden Strom begrenzt, 30 nung moduliert, die über einen Widerstand 54 an um den Transistor zu schützen. Ein veränderbarer den Eingang 55 des Fehlerverstärkers 17 angekoppelt Kondensator 43 bewirkt die Lcistungsrückkopplung ist. Der Fchlerverstärker ist ein Funktionsverstärker vom Oszillatorkreis des Transistors 11 zur Basis des in integrierter Bauweise mit zwei Eingängen. Das Transistors 15, und zwar über einen Widerstand 44, Signal am einen Eingang wird dabei umgekehrt, so der den zur Basis fließenden Strom begrenzt, um so 35 daß die Ditlerenz zwischen den beiden Signalen am den Transistor zu schützen'. Die Transistoren 15 und Eingang verstärkt wird. Das Modulations-Programm-14 verstärken die rückgekoppelte Leistung auf einen signal wird an die nicht-invertierende Seite des zur Aufrechterhaltung üer Schwingung erforderlichen Fehlerverstärkeis angelegt, wobei dessen Ausgang Pegel. über einen Widerstand 56 mit dem Eingang des
Die Gleichstromvorspannung der Oszillator-Lei- 40 Modulators 16 in Verbindung steht, stungstransistoren 11 und 12 wird ebenlalls durch Der Modulator 16 besteht aus Transistoren 57
die 28-V-Gleichstromquelle bewirkt, deren positi\e und 58, die das Modulationssignal verstärken und Klemme mit den Kollektoren der entsprechenden es an die KoUektor-Emitterkreise des Gegentakt-Transistoren verbunden ist. Kondensatoren 45 und 46 Oszillators anlegen. Der Transistor 57 bewirkt eine letten die HF zur Erde ab, um den Eintritt von 45 Leistungsverslärkung zur Ansteuerung des Leistungs-HF-Energie in die Gleichstrom-Vorspannungskreise transistors 58. Die Gleichstrom-Vorspannung des für sämtliche Transistoren zu verhindern. Dioden 47 Transistors 57 wird durch die 28-V-GIeichstrom- und 48 schließen Gegenspannungen vom Emitter quelle erzeugt, deren positive Klemme mit dem zur Basis kurz und verhindern so, daß die Leistungs- Kollektor des Transistors 57 und dem Widerstand 59 transistoren 11 und 12 durchbrennen. 50 mit hohem Widerstandswert in Verbindung stehi.
Die Anwendung der beschriebenen, zur Aufrecht- Ein Kondensator 60 bildet eine HF-Ableitung zur erhaltung der Schwingung ertorderlichen Leistungs- Erde und verhindert das Eindringen von HF in den rückkopplung verschiebt den Arbeitspunk' der Tran- Gleichstrom-Vorspannungskreis. Der Emittcrausganj: sistoren zum (Klasse-)A-Betrieb hin, wenn an Stelle des Transistors 57 ist über einen Widerstand 61 mil der Heißdrahtlampe 24 ein konstanter Widerstand 55 der Basis des Leistungstransistors 58 gekoppelt, verwendet wird. Beim Anlegen der Leistungsrück- wobei eine weitere Vorspannung durch einen Widerkopplung geht die Heißdrahtlampe 24 jedoch auto- stand 62 erzeugt wird. Der Kollektor des Transistor; matisch auf einen höheren Widerstand über, wodurch 58 steht mit dem Mittelabgriff der Transformatordie Gieichstromvorspannung für die Transistoren Primärspulen 36 und 40 in Verbindung, während dci geändert wird und die Arbcitspunkte der Transi- 60 Emitter des Transistors 58 geerdet ist, um so dit. stören zum C-Betrieb hin verschöben werden. Die Kollektor-Emitter-Kreise des Gegentaktoszillators zi Heißdrahtlampe 24 arbeitet somit bei Rückkopplung modulieren und die gewünschte Hüllkurve für die als ein automatischer veränderbarer Widerstand, der erzeugte HF zu erzeugen, die an die Stäbe de; die Transistorvorspannung ändert. Quadropol-Spektrometers angelegt werden soll.
Wegen der Gegentaktkopplung der Oszillator- 65 Die zum Betrieb des Quadrupol-Spektrometer; iransistoren 11 und 12 ist die Spannung an den ent- erforderliche Gleichspannungskomponente kann übe sprechenden Emittern annähernd 56 V, also dem Leitungen 20 und 21 an die Stäbe des Spektrometer doppelten der angelegten Gleichstrom-Vorspannung. angelegt werden. Somit kann eine positive Gleich
Λ ■ I
und eine .in den
spaiiiiungs-Vorspannung an den I .eiler 21 negative (ilcichsp.tnnungs - Vo ι spannung Leitet 20 angelegt werden. Die l.eiici 20 und 21 sind mit den l'aiallcltesonau/kiciseii lunachbart zu den giol.'icn Lceidclen Kondensatoren 63 und 64 vcibiindcn. Die Kondeusaloien 63 und 64 erzeugen an diesem Punkt im I eistuii'.:s\ u'.r.i:"cngsausgi-.ng eine niediige Hl Spannung, und zwai mioige der grölten Ableitung zut I-.ide. woduicli an ti: sein Punkt ilas (ilciehspannuiiüssignal zutuhibai is;
Aus der modulierten HF-Ausgangsgrol.ta des Gcgenlakloszillators win! dutch (.nun Detektor 18 ein Fchlersignal ei/eugt: dei Delckloi IS weist eine kleine mit den Tianslormatoi -Primärspulcn 36 und 40 induktiv gekoppelte I lanslotmaloisekundaispule 65 aul. Das in Spule 65 induzierte Signal läult duich einen Vollwellen-Glcichrichtet aus Dioden 66 und 67 und durch ein l-iltei. welches einen Widerstand 68 und einen Kondensaloi 70 aulweisi. Fin Biuchleil des gelilterlen Signals wird durch eine veränderbare l'olentiometereinneliumg 71 abgegiilfeii. um das Fehlcrsignal lüi die Rückkopplungsregelung zu erzeugen, die über einen Widerstand 72 mit dem zweiten Fangang 73 des I ehleixeisiatkeis 17 gekoppelt ist. Das Fehlcrsignal erzeugt nicht nur eine Rückkopplungsregelung der an die Stabe des (Juadropol-Speklromeiers angelegten modulierten FIF-Ausgangsgroüe. sondern bewirkt auch eine Aulreclilerhaitung des Verhältnisses der I !!"-Spannung zur Gleichspannung, die an die Stäbe des Quadropol-Spektrometer^ angelegt und lür einen ordnungsgemäßen Beirieb eilordeihch sind
In dem in F- i g. 2 daigestehicn Auslülmmgsbeispiel der Lrlinduug ist cmc I Il-Hochspannuugsleistungs-Versorgung. ahnlieji \\ic in Fig. 1. dargestellt, jedoch nut dei Ausnahme, darl die Serienresonanz-Oszillatoikiei'-e im Ausgang des Gegentakloszillators direkt mit den s,. , ,, ^,.s Ouadiopol-Massenspektroni'-ii.-is gekoppelt -aid '")ie F.lemente tier in I-i g. 2 gezeigten Schaltung. >.n -ukhen ilci A" in !7ig. I gezeigten Schaltung ein-p;· heu. sind mit dem lileichen He/iigs/cichen \ei-ehen Die an den Transiormator-l'nmarspiilen 36 und 40 auftretende AusgangsspaniHing de- die I ranssioren Il und 12 aufweisenden (iegeiitaki >· /i!lato:s i-t jedoch direkt mit den OuadiopoNtahcu gekoppelt. Zudem wird die zur Aufrechtet -haltung der Schwingung erforderliche Rückkopplung, von den Viansformator-Sekundarspiilen 80 und 81 abgenommen, die induktiv mit den Senenresonanz-Oszillaini kreisen des Gegentakt- yoscillators gekoppelt sind, so d.-.U die Rückkopplung hic'i also nicht duckt von den Owillatorkieisen abgenommen wud
Weitere klemeie I nlei-elnede beslchen 111 de. llinzulugung von Diossclspuleii 82 und 83 au den l-mganr.cn 20 und 21 Im die Stab < ileichspaimun». im die Hl-Spannunu von dei ( ileKhspannungsijuellc abzublocken, leinei -.iml \eilialinismäliig hohe Vv Verstände 84 und 85 parallel /11 den Drosselspulen 27 und 28 in den Voispanuungskicr-cn der Itansitonn 14 und 15 ucschaltet Wciieihm liegen Kondcus.itoicn 86 und 87 mit höhet Kapazität parallel /11 din KoppelwideiMaialen 32 und λ}ι zwischen Λ'.-η I ι iiiMMoien 14 und Il bzw 15 und 12 ScIiIk Wich : 1 i-m Kondeusaloi 88 /111 weilen 11 I illeiuug m dem I Il I Jclcklorkreis \01vesehi η
Damit in. 111 euH η lumen In nd< u Ui '■' mau/an --tu -g ■:> 1 Spannung in d. η ' Kzillal.ukii i·. 11 de-· Ausgangs des Gegentakt-1 ransistor-Osz.illatots. derart erreicht, dal.l eine H !"-Spannung oberhalb von .SOl)OVoIt an die Ouadtopolstäbe angelegt werden kann, ist ein hohes (J in der (irölienordnung von 100 in den Serienresonanz-Oszillaloi kieisen voigesehen.
In der folgenden Tabelle sind Beispielswcrte für die Schaltungselemente der in den l-'ig. I und gezeigten Schaltungen angegeben, und zwar für einen lienieb im .1 mHz.-Beieich, um den Massenbereieh bis zur Masse 200 /u überdecken:
Meinen!
11, 12 14. 15
25. 26 27. 28 30. 31 32. 33 34. 37
35, 38 40
41. 43
42, 44 45, 46 47. 48 50. 51
54
56
57
58
59
60
61
62
63. 64 65
66. 67 68
70
71
72
80. 81
82. 84. 86. 88
lit; ι
2Ν2Κ7Γ) 2
MOTOROLAMC 1433 η
Gl: 1819
4.7 K
4OhI!
IN 3731
i 33012
9 Windungen :'ή"
Durchm. # 14 Draht
550 bis 1fiOO(p(d.)pF
2 Windungen Luftspule
(air dux coil)
3" Durchm..
10 Windungen Zoll
45 pF 5.1 K
dgl.
I2N3440 dgl.
dB«· dgl.
dgl. dgl. dgl. dgl.
12 Windungen
Vx" Durchm.
# 14 Draht
.01 |iF
26 Windungen
Luftspule
#2410
15OpF 10 ti
IN 3731
2 Windungen Luft-[spule
(air dux coil) 3" Durehm.. 10 Windungen Zoll !K)K
K)K 2N423K 2 N 371
K)K .1 uF i-47 t»
100Q
.1 ..F
,2 Windungen Luftspule
|3" Durchm..
K) Windungen Zoll
IN 3731
30K
33OpF
50K
K)K
I Mhy LHK 2000 pi· 500 pi-
dgl. dgl. dgl.
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Windungen Luftspule it 2410
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1 Windung Luftspule it 2410
Obwohl die beulen Ausführung·-! ilinduui! hier unter Anwendung aul e
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bei Quadropol-Massenspektromeiern beschrieben wurden, sei doch darauf hingewiesen, daß die Erfindung als HF-Hochspannungsleisuingsversorgung auch für solche Vorrichtungen verwendbar ist. die sehr kleine Leistungsmengen benötigen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (6)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspan-Patentansprüche: . nungs-Hochfrequenzgenerator in Festkörperbauart mit einem unmittelbar mit den Ausgangselektroden
1. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator in des aktiven Elementes verbundenen Ausgangskreis. Festkörperbauart mit einem unmittelbar mit den 5 Es ist ein Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator Ausgangselektroden des aktiven Elementes ver- bekannt (deutsche Patentschrift 1 '.'I.277)' der in bundenen Ausgangskreis, dadurchgekenn- Röhrentechnik aufgebaut ist, wobei die Auspnpze ichnet, daß der Ausgangskreis ein Serien- elektroden der die aktiven Elemente bildenden resonanzkreis (35, 36, 38, 40) ist und daß Aus- Röhren mit der Primärwicklung eines Übertragers koppelmittel (41, 43) einerseits mit dem Serien- l0 verbunden sind, an dessen Sekundärwicklung eine resonanzkreis und andererseits mit dem Eingang hohe Hochfrequenzspannung zur Verfugung steht eines Rückkopplungs-Verstärkers (14, 15) ver- Derartige Hochspannungs-Hochfrequenzgeneratorc.i bunden sind. finden beispielsweise bei Quadrupol-Spektrometer
2. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator nach Anwendung, die eine Hochfrequenzspannung nur Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der i5 hoher Amplitude sowie eine dieser Hochfrequent Eingang eines Regelverstärkers (16) zur Regelung spannung überlagerte hohe Gleichspannung als der Amplitude des Hochfrequenzgenerators (11, Betriebsspannung benötigen. Eine Schwierigkeit bei 12) über eine Hochfrequenz-Gleichrichterschai- derartigen Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator.::-! tung(18) mit dem Serienresonanzkreis (35,36, besteht in der Ausbildung und im konstruktiven 38, 40) gekoppelt ist. ao Aufbau des Übertragers. Diese Schwierigkeit ist iirr.
ß-Hochspannungs-Hochfrequenzgeneratornach so größer, wenn als Betriebsspannungen relativ Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß niedrige Spannungen verwendet werden, wie sie m zwischen den Ausgang der Hochfrequenz-Gleich- der Halbleitertechnik üblich und sinnvoll sind. In richterschaltung (18) und den Eingang des Regel- diesem Fall nimmt das Übersetzungsverhältnis tics Verstärkers (16) ein Fehlerverstärker (17) mit 25 Übertragers Werte in der Größenordnung von Ki(I zwei Eingängen (73, 55) eingeschaltet ist, von und mehr an, wodurch sich bei den geringen Lei denen der eine (73) mit dem Ausgang der Hoch- stungen -ind den hohen Frequenzen erhebliche frequenz-Gleichrichterschaltung (18) und der kapazitive und Streuverluste ergeben, die außerdem andere mit einem Programmsignal verbunden ist, nur schwierig konstant zu halten sind, so daß sich wobei der Ausgang des Fehlerverstärkers (17) 30 nicht ohne weiteres konstante Ausgangsspannungen mit dem Eingang des Regelverstärkers (16) ver- erzielen lassen. Die Inkonstanz der Ausgangsspanbunden ist. nung wird weiterhin durch die zumeist nicht kon-
4. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator nach stante Verbraucherlast erhöht. Es ist daher erfordereinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch lieh, in jedem Falle Regelvorrichtungen vorzusehen, gekennzeichnet, daß der Hechfrequenzgenerator 35 um die Ausgangsspannung konstant zu halten und als Gegentaktoszilktor ausgebildet ist und erste um sie gegebenenfalls einstellen zu können. Diese und zweite'Transistoren (11, 12) aufweist, die- Regeleinrichtungen müssen auf Grund der hohen erste bzw. zweite Serienresonanz-Oszillatorkreise Spannungen und Frequenzen sehr kompliziert und (35, 36 bzw. 38, 40) ansteuern. sorgfältig aufgebaut sein, so daß sich ein hoher
5. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator nach 40 Aufwand ergibt.
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
gekennzeichnet, daß mit der Induktivität (36, 40) Hochspannunes - Hochfrequenzgenerator in Fest-
des Serienresonanzkreises (35, 36, 38, 40) Par- körperbauart der eingangs genannten Art zu schaffen,
allelresonanzkreise (50, 51, 53) induktiv ge- der bei einfachem und wenig aufwendigem Aufbau
koppelt sind und daß die Verbraucherlast (13) 45 eine hohe Hochfrequenz-Ausgangsspannung mit
parallel an den Parallelresonanzkreis angeschal- guter Konstanz und gegebenenfalls regelbarer Ampli-
tet ist. tude abgeben kann.
6. Hochspannungs-Hochfrequenzgenerator nach Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- gelöst, daß der Ausgangskreis des Hochfrequenzzeichnet, daß die Verbraucherlast (13) direkt mit 5o generators ein Serienresonanzkreis ist und daß Ausdem Serienresonanzkreis (35, 36, 38, 40) ver- koppelmittel einerseits mit dem Serienresonanzkreis bunden ist. und andererseits mit dem Eingang eines Rückkopp-
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3621464A (en) * 1969-11-20 1971-11-16 Electronic Associates Amplitude modulated rf generator for quadrupole mass analyzer
US3735287A (en) * 1971-05-03 1973-05-22 Electronic Associates Rf/dc generator for quadrupole mass analyzer
DE2706394C2 (de) * 1977-02-15 1984-09-20 Gerhard Prof. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Flachenecker Hochfrequenz-Leistungsgenerator mit Transistoren
DE3120196C2 (de) * 1981-05-21 1985-02-14 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Hochfrequenzgenerator für die Versorgung eines Massenspektrometers
JPS61296650A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 Anelva Corp 四重極型質量分析計電源
GB9122598D0 (en) * 1991-10-24 1991-12-04 Fisons Plc Power supply for multipolar mass filter
US6982413B2 (en) * 2003-09-05 2006-01-03 Griffin Analytical Technologies, Inc. Method of automatically calibrating electronic controls in a mass spectrometer
US7161142B1 (en) 2003-09-05 2007-01-09 Griffin Analytical Technologies Portable mass spectrometers
JP4165479B2 (ja) * 2004-09-08 2008-10-15 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
KR100944194B1 (ko) * 2005-03-31 2010-02-26 후지쯔 가부시끼가이샤 교류 전원 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB909969A (de) * 1958-07-26
US3327199A (en) * 1963-08-23 1967-06-20 Westinghouse Electric Corp Transistorized high voltage regulated power supply system with temperature compensating means
US3412311A (en) * 1966-03-28 1968-11-19 Westinghouse Electric Corp Battery-operated power supply circuitry for providing long battery lifetime and close regulation of the output voltages

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