色譜分析系統(tǒng)中的微恒離子流發(fā)生器的設(shè)計(jì)

　　主電路設(shè)本設(shè)計(jì)采用電壓負(fù)反饋控制技術(shù)設(shè)計(jì)精密浮動(dòng)電流源，輸出電流為兩檔：0~10nA和0~100nA(圖2)。精密浮動(dòng)電流源由高輸入阻抗運(yùn)算放大器CA3140構(gòu)成。電壓給定輸入通過電阻R3接到運(yùn)放A1的同相輸入端，電阻R3=R4=20kΩ。電阻R3與R4之間的電位以增益(1+R2/R1)放大輸出，取R1=R2=20kΩ。運(yùn)算放大器A2構(gòu)成了電壓負(fù)反饋跟隨電路。

　　微恒離子流發(fā)生器設(shè)計(jì)為兩檔輸出，通過繼電器S1和S2切換，故取電阻RREF1=400MW和RREF2=40MW，分別對(duì)應(yīng)輸出電流I0的量程為0~10nA和0~100nA。

　　開關(guān)二極管D1~D4構(gòu)成輸出高阻抗隔離電路。由于開關(guān)二級(jí)管在正向?qū)ㄟ^程中，具有流經(jīng)的電流小，壓降低，阻抗高的特點(diǎn)，使精密浮動(dòng)電流源和綜合錄井儀快速色譜分析系統(tǒng)隔離。

　　運(yùn)算放大器A3構(gòu)成自動(dòng)輸出校準(zhǔn)電路。利用dsPIC30F微處理器的PWM占空比能呈線性變化輸出的特性，對(duì)輸出電流進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。輸出校準(zhǔn)電路和恒流輸出通過繼電器S3選擇輸出。電阻R7為一假負(fù)載，取樣電阻R7上的電壓，通過電阻R6限流從運(yùn)算放大器A3的同相輸入端輸入校準(zhǔn)電壓，然后跟隨輸出至dsPIC30F微處理器的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器端口。取R5=2kW，R6=20kW，R7=10MW。