[发明专利]一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理电路

说明书

本发明创造提供了一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理电路，包括信号处理板以及布设在其上的信号处理电路，所述信号处理电路包括电流电压转换电路、信号放大电路、信号比较电路以及电平转化电路；本发明创造采用连接器与运算放大器的“多点接地”，消除了公共阻抗耦合产生的噪声，减少系统的电磁干扰，提供系统的稳定性。

技术领域

本发明创造属于质谱仪设备领域，尤其是涉及一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理电路。

背景技术

三重四极质谱仪由于具有高灵敏度、分析速度快、样品用量少等特点，因此作为常规的定量分析仪器，被广泛的应用在医药、生物学、化工及环境科学领域。三重四极杆质谱仪中的离子检测器的信号处理电路，将电子倍增器(Channel Electron Multiplier，CEM)传递来的离子电流进行整形，将离子的个数转换成脉冲个数，便于下一级嵌入式系统对离子的计数。因此，信号处理电路对离子个数的转换效率将直接影响三重四极杆质谱仪的检测性能。

在检测过程中，信号处理板正常通电时，但不给输入信号的情况下，电路板的放大电路有时会出现自激震荡的现象，该震荡信号幅值和频率固定；而且当输入端引入待检测的离子流后，有用的离子流信号将叠加该自己震荡信号，传递到下级电路则会产生干扰，造成比较电路的误触发以及逻辑混乱，最终影响到三重四极杆质谱仪的信号检测。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理电路，以解决如何消除公共阻抗的噪声，来降低环路增益的大小，从而消除引起自激振荡的幅值平衡条件，来消除自激励振荡信号。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理系统，包括信号处理板以及布设在其上的信号处理电路，所述信号处理电路包括电流电压转换电路、信号放大电路、信号比较电路以及电平转化电路，其中，

所述电流电压转换电路，用于将电子倍增器CEM传递来的离子电流转化成电压；

所述信号放大电路，为有源高通滤波电路，包括运算放大器；

所述信号比较电路，包括高速比较器，用于过滤电子倍增器CEM产生的暗电流；

所述电平转化电路，用于将方波信号转化为差分信号；

所述电流电压转换电路、信号放大电路、信号比较电路以及电平转化电路依次连接；所述信号放大电路、信号比较电路以及电平转化回路的接地端串联单点接地。

进一步的，所述信号处理板上设有一连接器，所述信号处理板通过连接器与质谱仪通信连接。

进一步的，所述连接器的两端固定端子的一接地端以及运算放大器的一接地端分别就近接地。

进一步的，所述连接器两端固定端子的另一接地端还分别与运算放大器的另一接地端串联单点接地。

进一步的，所述信号比较电路的输入端电压高于比较端，则输出高电平信号；信号比较电路的输入端电压低于比较端电压，则输出低电平；信号比较电路输出端信号为由高/低电平组成的方波信号。

进一步的，所述运算放大器的截止频率32KHZ，通频带放大增益20倍。

进一步的，所述运算放大器为EL2075运算放大器。

进一步，所述校正装置为后置补偿电阻。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种基于三重四极杆质谱仪的信号处理系统具有以下优势：

(1)本发明创造采用连接器与运算放大器的“多点接地”，消除了公共阻抗耦合产生的噪声；