[发明专利]一种直驱射频电源有效
申请号: | 201710318377.5 | 申请日: | 2017-05-08 |
公开(公告)号: | CN107123585B | 公开(公告)日: | 2018-11-30 |
发明(设计)人: | 倪凯;许文超;鲁信琼;张愈其;余泉;钱翔;王晓浩 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳研究生院 |
主分类号: | H01J49/02 | 分类号: | H01J49/02;H01J49/26 |
代理公司: | 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 | 代理人: | 徐罗艳 |
地址: | 518055 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 射频 电源 | ||
1.一种直驱射频电源,包括:
信号源,提供两路相互独立且幅度、频率与相位均可调的5V以内低压正弦波信号,分别作为RF信号和AC信号;
电压调理电路,连接于所述信号源,通过两个输入端口分别接收RF信号和AC信号,并分别进行差分输出以获得RF+、RF-、AC+和AC-四路信号,然后对所述四路信号进行以下处理:将RF-信号经一反相放大器输出得到RF+’信号、将RF+信号与AC-信号通过反相加法器进行相加得到RF-AC+耦合信号以及将RF+信号与AC+信号通过反相加法器相加得到RF-AC-耦合信号,通过三个输出端口分别将RF+’信号、RF-AC+耦合信号以及RF-AC-耦合信号输出;或者对所述四路信号进行以下处理:将RF+信号经一反相放大器输出得到RF-’信号、将RF-信号与AC+信号通过反相加法器进行相加得到RF+AC-耦合信号以及将RF-与AC-信号通过反相加法器相加得到RF+AC+耦合信号,通过三个输出端口分别将RF-’信号、RF+AC+耦合信号以及RF+AC-耦合信号输出;
三个高压放大电路,各高压放大电路包括依次连接的差分校正电路、驱动升压电路、功率放大电路以及连接于差分校正电路的输入端和功率放大电路的输出端之间的反馈电路;三个高压放大电路分别连接到所述电压调理电路的所述三个输出端口,以对电压调理电路的输出进行以下处理:
先通过差分校正电路将电压调理电路的输出与反馈电路的反馈信号进行差分比较,比较后的输出再经驱动升压电路升压形成双边差分输出电压1000V以内可调且频率900kHz以内可调的高压信号,所述高压信号再经功率放大电路进行电流放大后输出。
2.如权利要求1所述的直驱射频电源,其特征在于:所述信号源包括依次连接的串口通信电路、单片机控制电路、DDS电路以及带通滤波电路;通过串口通信电路将上位机的控制指令写入单片机控制电路的单片机中,并通过单片机向DDS电路的DDS芯片中写入频率控制字,以使DDS电路输出两路幅度、频率与相位均可调的5V以内低压正弦波信号,并经带通滤波电路进行滤波处理后输出RF信号和AC信号。
3.如权利要求1所述的直驱射频电源,其特征在于:所述电压调理电路包括两个乘法器,分别将RF信号和AC信号与一调制信号相乘,获得调制后的RF信号和AC信号;并且,每个乘法器的输出端同时连接有一个反相放大器和一个同相放大器,反相放大器和同相放大器用于对调制后的RF信号和AC信号分别进行差分输出,从而获得所述四路信号。
4.如权利要求1所述的直驱射频电源,其特征在于:所述驱动升压电路通过NMOS场效应管的共源极放大电路实现升压;所述功率放大电路通过NMOS场效应管的源极跟随电路,同时实现阻抗变换与功率放大;所述差分校正电路为集成低压运算放大器;所述反馈电路通过比例电阻获取开环放大输出的反馈信号,并将所述反馈信号作为所述差分校正电路的其中一个输入信号,以使所述高压放大电路具有稳定的闭环放大倍数。
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