提高極板收集電荷的效率的偏置電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高極板收集電荷的效率的偏置電路。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂的離子化就是用高于或等于待測氣體的能量迫使待測氣體“分裂”，把待測氣體中的電子激發(fā)出來，“分裂”的每個部分都帶有相應(yīng)的電荷，在PID中激發(fā)待測氣體離子化的源頭就是電離室中的紫外燈，當(dāng)待測氣體的IP值低于或等于紫外燈輸出能量時，待測氣體分子可吸收光子發(fā)生電離，電離后的結(jié)果為形成帶正電的離子，放出電子，電離室中置有接通高壓電源的電極板，電離后的電子與離子經(jīng)過該電極板時，由于外加電場的作用，離子和電子迅速的發(fā)生移動，在兩塊極板間形成可被檢測的微弱電流信號。
[0003]為了提高PID的靈敏度和極板收集離子化電流信號的收集效率，電離室的總體體積不宜過大，此外，供待測氣體流通的入出口應(yīng)保證氣流通暢，提高收集電極的收集效率，由高斯定理可知:當(dāng)收集極板的面積增大時，所收集到的電荷隨之增多，換言之，理論上，收集極板的面積越大，離子化電流就越大，電離室的靈敏度也就越高，離子總電荷量與測量體積成正比，即測量體積越大，離子化過程中產(chǎn)生的電荷總量越大。但實際情況與理論分析并非完全相符，待測氣體在電離室內(nèi)離子化過程中所產(chǎn)生的離子并不能如理論中所預(yù)期的那樣完全的被極板所收集，而是在離子定向移動過程中正負(fù)離子發(fā)生了復(fù)合現(xiàn)象，從而減少了電極的收集效率。
[0004]由Boag理論可知，極板的收集效率為:
[0005]f = (1+ ξ 2/6) -1= (1+m 2.d4.q./6V2)
[0006]式中:ξ= m.d2.q0.5/V
[0007]d——正負(fù)電極間距
[0008]V——極間電壓
[0009]q——空氣的電離速度
[0010]m——溫度、氣壓修正因數(shù)
[0011]由公式可知，極板收集電荷的效率f與正負(fù)兩極板之間的距離d成反比，也就是說，極板間距離越大，極板的收集效率越小，此外，極板收集電荷的效率還與偏置電壓成正比，由此可得出結(jié)論，極板的收集效率可通過加大極間電壓(即偏置電壓)來改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種提高極板收集電荷的效率的偏置電路，其可調(diào)節(jié)MAX641芯片的輸出電壓。
[0013]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案的:提高極板收集電荷的效率的偏置電路，其特征在于其中W7805是集成串聯(lián)型穩(wěn)壓器，為三端集成輸出電壓為5V穩(wěn)壓器件，共有三個引腳，其中I腳為輸入端，2腳為輸出端，3腳為電壓調(diào)整端(簡稱調(diào)整端)，W7805輸出電壓為5V，最大輸出電流為1.5A，當(dāng)輸入線較長時易引起電感效應(yīng)，因此采用電容C7來抵消電感效應(yīng)，避免發(fā)生自激振蕩，而電容C6則可抑制輸出電壓中的高頻噪聲；其中采用美國MAX頂公司生產(chǎn)的MAX641芯片，它是一種升壓型DC?DC變換器，也是一種CMOS構(gòu)造的外壓開關(guān)穩(wěn)壓器，功耗低，輸入和輸出范圍寬，應(yīng)用MAX641芯片不僅可以為電路提供固定的+5V直流穩(wěn)定電壓，還可以通過連接外圍器件來改變輸出的直流電壓，MAX641芯片的突出優(yōu)勢在于其所需的外圍器件少，且芯片整體小巧，適用于制作便攜式儀器。
【附圖說明】
:
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1，其中W7805是集成串聯(lián)型穩(wěn)壓器，為三端集成輸出電壓為5V穩(wěn)壓器件，共有三個引腳，其中I腳為輸入端，2腳為輸出端，3腳為電壓調(diào)整端(簡稱調(diào)整端)，W7805輸出電壓為5V，最大輸出電流為1.5A，當(dāng)輸入線較長時易引起電感效應(yīng)，因此采用電容C7來抵消電感效應(yīng)，避免發(fā)生自激振蕩，而電容C6則可抑制輸出電壓中的高頻噪聲。
[0016]在偏置電路中采用美國MAX頂公司生產(chǎn)的MAX641芯片，它是一種升壓型DC?DC變換器，也是一種CMOS構(gòu)造的外壓開關(guān)穩(wěn)壓器，功耗低，輸入和輸出范圍寬，應(yīng)用MAX641芯片不僅可以為電路提供固定的+5V直流穩(wěn)定電壓，還可以通過連接外圍器件來改變輸出的直流電壓，MAX641芯片的突出優(yōu)勢在于其所需的外圍器件少，且芯片整體小巧，適用于制作便攜式儀器，MAX641芯片共有八個引腳，每個引腳的功能為:
[0017]I腳LB1:LBI的全稱是Low Battery Input，顯而易見，這個引腳是低電池電壓檢測輸入端；
[0018]2腳LBO:LB0的全稱是Low Battery Output，與I腳相對應(yīng)，這個引腳是低電池電壓檢測輸出端，在應(yīng)用過程中，低電池檢測器的門限值為1.31V，如果I腳LBI上的電壓低于這個門限值，2腳便會輸出一個警告更換電池的信號；
[0019]3腳GND:接地端；
[0020]4腳LX:當(dāng)進(jìn)行低電壓變換時，該引腳能夠驅(qū)動外接電感和MAX641芯片內(nèi)部的N型功率M0SFET，因此要求該引腳輸出電阻為6 Ω，額定峰值電流為450mA ；
[0021]5腳VOUT:在應(yīng)用MAX641芯片內(nèi)部的N型功率MOSFET時，該引腳可調(diào)節(jié)DC?DC變換器的輸出電壓，在應(yīng)用MAX641芯片外部的二極管時，該引腳可作為電源電壓的輸入端;
[0022]6腳EXT:該引腳用于驅(qū)動外接功率MOSFET或雙極性晶體管，該腳與4腳LX緊密相關(guān):當(dāng)4腳LX懸空時，EXT為低電平；當(dāng)4腳LX接通時，EXT為高電平；
[0023]7腳VFB:該引腳作為電壓反饋端，對輸出電壓起調(diào)節(jié)作用，當(dāng)該引腳接地時，MAX641芯片輸出+5V直流固定電壓，當(dāng)該引腳接外部電壓分壓器時，則輸出電壓可調(diào)；
[0024]8腳COMP:該引腳作為MAX641芯片的電壓補(bǔ)償端，當(dāng)該引腳連接到內(nèi)部電壓分壓器時，MAX641可根據(jù)調(diào)節(jié)輸出+5V以外的其他直流電壓。
[0025]本發(fā)明將芯片的輸出端與輸入電壓直接相連，同時將7腳VFB與外圍兩個分壓電阻相連，如此，便可調(diào)節(jié)MAX641芯片的輸出電壓，兩個分壓電阻分別為R3和R4，這兩個分壓電阻直接決定其輸出的電壓值，具體的分壓關(guān)系為:
[0026]V0= 1.31(R3/R4+1)
[0027]可通過改變分壓電阻R3和R4的阻值大小來達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。
【主權(quán)項】
1.提高極板收集電荷的效率的偏置電路，其特征在于其中W7805是集成串聯(lián)型穩(wěn)壓器，為三端集成輸出電壓為5V穩(wěn)壓器件，共有三個引腳，其中I腳為輸入端，2腳為輸出端，3腳為電壓調(diào)整端(簡稱調(diào)整端)，W7805輸出電壓為5V，最大輸出電流為1.5A，當(dāng)輸入線較長時易引起電感效應(yīng)，因此采用電容C7來抵消電感效應(yīng)，避免發(fā)生自激振蕩，而電容C6則可抑制輸出電壓中的高頻噪聲；其中采用美國MAX頂公司生產(chǎn)的MAX641芯片，它是一種升壓型DC?DC變換器，也是一種CMOS構(gòu)造的外壓開關(guān)穩(wěn)壓器，功耗低，輸入和輸出范圍寬，應(yīng)用MAX641芯片不僅可以為電路提供固定的+5V直流穩(wěn)定電壓，還可以通過連接外圍器件來改變輸出的直流電壓，MAX641芯片的突出優(yōu)勢在于其所需的外圍器件少，且芯片整體小巧，適用于制作便攜式儀器。
【專利摘要】提高極板收集電荷的效率的偏置電路,其涉及電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于其中W7805是集成串聯(lián)型穩(wěn)壓器，為三端集成輸出電壓為5V穩(wěn)壓器件，共有三個引腳，其中1腳為輸入端，2腳為輸出端，3腳為電壓調(diào)整端(簡稱調(diào)整端)，其中采用美國MAXIM公司生產(chǎn)的MAX641芯片，它是一種升壓型DC～DC變換器，也是一種CMOS構(gòu)造的外壓開關(guān)穩(wěn)壓器，功耗低，輸入和輸出范圍寬。本發(fā)明可調(diào)節(jié)MAX641芯片的輸出電壓。
【IPC分類】H02M3/00
【公開號】CN104993695
【申請?zhí)枴緾N201510466895
【發(fā)明人】朱衛(wèi)國, 葉劍鳴, 印金汝
【申請人】安徽中杰信息科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月31日