主题：【第三届原创参赛】关于某型车载四极质谱仪的射频电源电路分析提纲

原文由 symmacros(jimzhu) 发表:
帮老高的附件帖出来，不会反对吧？

运用四极质谱物理原理对某型车载质谱仪射频电源工作机理的分析

1. 关于四极质谱设计的几个基本公式
V =7.220Mf2r02        M-amu，f-MHz，r0-cm
U=KuV+U0
V=Kv（V基准+V0）
现有常规四极质谱仪的驱动电路由变压器/LC振荡回路构成，工作频率固定。电容C由四极杆杆间电容，槽路电容和导线寄生电容决定，L由变压器电感决定。

2. 射频电源框图

3. 射频电源各个模块功能分析
平衡放大器，射频调制器，功率振荡器，射频调谐输出和直流发生功能电路，电容衰减器，检波器，峰位调节电路，分辨调节电路

4. 射频电路负反馈放大倍数和直交比的计算
V= Kv（UMASS+VM0）
负反馈电路放大倍数Kv范围：90.27-110.22
VM0范围：-0.005-+0.005（伏）
U=KuV+(UA0+UAUF)
直交比Ku调节范围：0.15-0.16
UA0范围：-2.5-+2.5（伏）
UAUF范围：

5. 导致射频电源不线性的因素分析
A：射频放大电路
B：反馈回路
C：关键因素

6. 射频电源的重要调节参数的物理意义
M0，M400，UMASS
A0，A400 ，UAUF
C40，C41
GL（R107），GLSYM（R104），HFSYM（R105）

7. 射频电路设计改进的建议
增加合理的测试点
减少调节参数
射频线路的屏蔽

原文由 buckbee(buckbee) 发表:
非常好的资料，细微处见功力！
不过这些年能够沉下心来做模电的好手不多了。

原文由 阿宝(lpr20) 发表:
写的专业性很强，说实话，我没看懂，主要是我这方面的专业知识欠缺
关于四极杆 不是还有个玛绍方程吗？

原文由 徐好狗(hoggy) 发表:
KYKY的吧，北分的也差不多。

那个电路我3年前研究过，比较老，还算经典，并且和张工关系搞的不错，老头指点了不少调谐的技巧。算是复旦这边四极杆起步时候最早的技术来源。

后来我们还是学习了老外的，安捷伦、布鲁克、Sciex、Finnigan、inficon的。感觉KYKY这个电路是60年代的德系的技术，后来也问了问KYKY的老人，的确是MAT的过来的。08年底，还有幸见到过德国原版的。

这个电路主要问题是：

1、RF电压太低了，只有2kVpp，德国人现在有10kVpp；
2、信号发生的过程很老，繁琐，三极管竟然用了5个，感觉像红灯；
3、调制原理上有一点相位错误，功耗就比较大，对那个中周印象很深刻！铁壳421也很暴力！中周后来琢磨出怎么绕了吧？是有技巧的。
4、调谐原理上简单，但工艺上难以保证。后来做的人损耗做的大了，那个原件用的呀，不行，怎么能和WIMA比。
5、DC的产生是由RF整流过来的，DC不高、不稳定、不对称，而且导致扫描速度上不去
6、AGC部分有点老，没保护
7、TUNE还行，印象深刻，会反过来影响RF反馈的
8、8051。。。
9、那个玻璃四极杆就算了，成本高，不如316的

感觉国有企业不是很能与时俱进，高校研究所培养也和时代脱节。后来应用做的也比较少，价钱是进口的2倍。恒平那个工业质谱就是这个玩意呀，差不多，应用做的多，卖的挺好的。

anyway，是个70年代的好东西。如果能把应用做好，这个一年也能上几千万的。现在工业质谱市场还是挺好的，就是没什么人做。

不过据那边邹工说现在做电的很少，特别是做电磁和模拟的，所以线圈绕的都是老的，模拟电路的改进不行。其实都差不多，聚光的模电也一般，离子阱才折腾了那么久还不给劲。

原文由 徐好狗(hoggy) 发表:
太老了，不是太愿意去搞。

现在AISI316的四极杆带电路、单片机（无CEM）成本也就6000RMB，性能远超KYKY的。光工作频率就2.9MHz，这一点就灵敏度高几倍上去了。

杨老板喜欢先进可靠的东西。

原文由 qqqid(qqqid) 发表:
你们这些做仪器研发的，这么多年（楼主做了十年）也没弄出什么名堂，质谱市场基本还是被国外产品垄断。看你们谈论的内容，都是德国产品如何、美国产品如何，不知道你们都消化吸收了没有？在别人的基础上创新了没有？

原文由 徐好狗(hoggy) 发表:

原文由 老高(gaoweimass) 发表:

原文由 qqqid(qqqid) 发表:
你们这些做仪器研发的，这么多年（楼主做了十年）也没弄出什么名堂，质谱市场基本还是被国外产品垄断。看你们谈论的内容，都是德国产品如何、美国产品如何，不知道你们都消化吸收了没有？在别人的基础上创新了没有？

呵呵，这个问题问得好。实际上我不做研发已经超过十年了，如果你当时在仪器制造企业待过，就不会这么问了。当时我们项目组所有的年轻人在几年内全部离开，老专家在2000年全部都退了。不多说了，没经历过很难理解。

都是杨老板04年的1400万没搞到手，走了一个大大的曲线救国。

原文由 iluvm(iluvm) 发表:
赞一下两位高手：好狗和老高，有机会请多指教！

原文由 徐好狗(hoggy) 发表:

原文由 老高(gaoweimass) 发表:

原文由 徐好狗(hoggy) 发表:
太老了，不是太愿意去搞。

现在AISI316的四极杆带电路、单片机（无CEM）成本也就6000RMB，性能远超KYKY的。光工作频率就2.9MHz，这一点就灵敏度高几倍上去了。

杨老板喜欢先进可靠的东西。

呵呵，这就是学校和企业的区别，学校需要发文章。需要不停地弄一些新东西，这才能获得资金和项目。

十分理解研发人员的求新的心理。也许这就是cooks搞矩形阱发了好几十篇文章，但是没有一台商用仪器采用的的原因吧。

性能远超这句话需要看在什么条件下，如果在车载的环境下，-20到+50，振动和冲击，95%湿度条件下，讨论可靠性才有意义。

杨老板很有前瞻性，很佩服。先进很可理解，关于可靠，咱持保留意见。

其实发这篇文章的初衷是希望大家从四极的原理去理解四极质谱是怎样实现滤质，如何调整峰位和分辨。论坛里分析人员多，理解这些对他们会很有帮助。

如果有得罪之处，请谅解！

你换一家的去仿，离子泵你还用，成本能搞的很低的。我08年做的时候就挺好了，后来恒平搞的就是那次的皮毛，卖的不错，不过他么用那个的是老美的原装货，也就4万RMB，相对35万的售价，他们也就没有忙着国产化。

其实你们把应用做好，比把产品做精更现实，水平的提高是无止尽的，而应用总是有个能解决问题的时候，至少有了用户直接就有资金回来，也就不指望着骗国家钱来支持。而且吃什么钱都会上瘾的，指着国家经费就会永远都依靠国家经费，就彻底费了。我们杨老板现在就不会去拿TOF申请国家经费，实在丢不起这个脸。

车载的现在有东西李工的GCMS了，你们其实搞车载没有什么太大意义，除非是装甲车。工业上倒是还有很大的空间，美国一年有几十亿美元的市场，恒平买的OEM的那家的，10年卖了1万5千台。。。