[发明专利]非对称波形产生电路及离子迁移谱仪

说明书

本发明涉及对生化物质进行分析测定技术领域，特别是涉及一种非对称波形产生电路及离子迁移谱仪。所述非对称波形产生电路包括：用于输入任意波形的信号输入电路。与所述信号输入电路电连接的驱动电路。与所述驱动电路电连接的波形产生电路，所述波形产生电路用于产生非对称的方波波形。所述非对称波形产生电路能够产生高幅值、高频率且占空比、正负幅值比更优的非对称方波波形。

技术领域

本发明涉及对生化物质进行分析测定技术领域，特别是涉及一种非对称波形产生电路及离子迁移谱仪。

背景技术

目前，超高场非对称离子迁移光谱(Ultra High Field Asymmetric IonMobility Spectrometry,UHFAIMS)技术得到了快速发展。UHFAIMS是一种用于危险化学品、污染物和化学战剂检测的芯片级的检测技术，相比传统离子迁移谱以及气相色谱-质谱、金属氧化物半导体传感等检测技术而言，该技术可作为复杂环境下对上述物质实时监测的优选技术。然而，种类愈加繁多的危险化学品、污染物、化学战剂以及情况更加复杂的应用场合，对UHFAIMS的灵敏度、分辨率等方面的性能提出了更高的要求，面对这些要求，该技术仍然显得远不够成熟。其中，提高UHFAIMS的灵敏度和分辨率需要提高非对称波形产生电路的设计。

发明内容

基于此，有必要针对UHFAIMS的灵敏度和分辨率较低的问题，提供一种非对称波形产生电路及离子迁移谱仪。

一种非对称波形产生电路，包括：信号输入电路；与所述信号输入电路电连接的驱动电路；与所述驱动电路电连接的波形产生电路，所述波形产生电路用于产生非对称的方波波形。

在一个实施例中，所述波形产生电路包括：相互并联的第一波形产生电路和第二波形产生电路；

所述第一波形产生电路包括：MOSFET半桥混合电路、第一电容、第一电阻；

所述MOSFET半桥混合电路的第一端连接输入电压；

所述第一电容和所述第一电阻串联连接在所述MOSFET半桥混合电路的第二端和所述MOSFET半桥混合电路的第三端之间；

所述MOSFET半桥混合电路的第三端接地。

在一个实施例中，所述MOSFET半桥混合电路包括第一功率放大器、第一开关管、第二功率放大器和第二开关管；

所述第一功率放大器的输入端和所述驱动电路的第一输出端电连接，所述第一功率放大器的输出端和所述第一开关管的输入端电连接；

所述第二功率放大器的输入端和所述驱动电路的第二输出端电连接，所述第二功率放大器的输出端和所述第二开关管的输入端电连接；

所述第一开关管的第一输出端为所述MOSFET半桥混合电路的第一端，所述第一开关管的第二输出端、第三输出端和所述第二开关管的第一输出端并联作为所述MOSFET半桥混合电路的第二端；

所述第二开关管的第二输出端和第三输出端并联作为所述MOSFET半桥混合电路的第三端。

在一个实施例中，所述第一开关管和所述第二开关管均为氮化镓开关管。

在一个实施例中，所述第一波形产生电路和所述第二波形产生电路的结构相同。

一种离子迁移谱仪，包括：迁移管、电压补偿电路，以及上述任一项所述的非对称波形产生电路；

所述迁移管并联于所述波形产生电路的两输出端；

所述电压补偿电路和所述波形产生电路电连接；

所述迁移管并联于所述电压补偿电路的高电压输出端和低电压输出端。

在一个实施例中，所述迁移管为35微米的MEMS芯片。