吴保军 作品数:5 被引量:14 H指数:2 供职机构: 吉林大学 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 “十五”国家科技攻关计划项目 国家科技攻关计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 理学 电子电信 更多>>
高性能四极质谱仪数据采集系统设计与实现 2009年 针对四极质谱的谱峰电流信号微弱并且快速变化的特点,设计了复合跨阻抗放大器、四阶低通模拟滤波器和逐次逼近式模数转换器来实现弱电流放大与数据采集系统,用现场可编程阵列逻辑实现了数据采集的实时同步控制和高速大容量数据缓冲等功能。通过分析增益和带宽对信噪比、半峰宽和信号强度等质谱峰参数的影响,选择了合适的增益和带宽。实验结果表明:在快速扫描时,30 kHz带宽满足谱峰带宽需求,提高了信噪比且不影响信号强度;提高增益能提高信噪比,当将增益由106V/A增大到108V/A时,半峰宽从0.52增加到0.6,当增益为109V/A时,由于放大器带宽变窄导致半峰宽增加到2以上。在慢速扫描时带宽需求较小,109V/A增益能提高信噪比和信号强度,并保持半峰宽为0.2。 高印寒 吴保军 江游 方向关键词:仪器仪表技术 四极质谱仪 现场可编程门阵列 数据采集 小型四极质谱检测系统的前置弱电流放大与数据采集的研究 前置电流放大与采集控制系统是小型四极质谱仪检测系统的关键设备,直接影响到系统的灵敏度和分辨率。针对弱电流放大领域的研究,集中在反馈网络的参数和放大电路形式等方面。商业和实验室研究的小型四极杆和四极离子阱质谱检测系统,存在... 吴保军关键词:前置放大器 FPGA 级联放大器 数据采集 文献传递 四极质谱仪通用数字控制系统结构的研究 被引量:6 2008年 设计了一个能在四极杆和四极离子阱质谱仪中通用的数字控制系统结构。新结构在商业仪器PolarisQ结构的基础上,增加了PC104总线用于扩展硬件,以32位MCU和FPGA为核心处理器,基于操作系统uClinux的多任务编程而不使用DSP器件,设计了通用远程控制协议和基于FPGA的分时段同步程序。基于这种结构开发的数字控制系统在EI-四极杆,EI-矩形离子阱,ESI-矩形离子阱3种产品样机中成功应用。相比现有的结构,新结构兼备了小型化和通用性。 江游 吴保军 穰瑜 田地 方向关键词:四极杆 质谱仪 四极质谱数据采集控制技术的设计及FPGA的实现 被引量:1 2009年 设计了一种四极质谱的数据采集与存储缓冲控制逻辑。该设计基于预读取和分时复用技术能实现同时存储读取,采用现场可编程门阵列(FPGA)控制SRAM存储器实现高速大容量的先进先出存储器(Frist in First out,FIFO),研制出结构简单的数据采集控制系统。该系统实现了1 M*16位FIFO缓冲存储和20 Mbps同时读写,并应用在四极杆质谱和四极离子阱质谱仪中,缩短了单次质谱分析的扫描时间。 高印寒 吴保军 江游 方向关键词:仪器仪表技术 数据采集 FPGA FIFO 四极质谱检测中复合放大器的低噪声高带宽设计 被引量:7 2008年 四极质谱峰信号是10^-11~10^-6A级的微弱电流,并且快速变化,所以在大动态范围内实现放大器的低噪声和高带宽是设计关键。本文设计了一种开环增益可调整的同相输入复合跨阻抗放大器,并分析了开环增益对信号和噪声的影响。在较低放大倍率时,改变开环增益后放大器会降低自身产生的噪声,实现低噪声;在较高放大倍率时,改变开环增益后放大器能扩展被极高阻值的反馈电阻和寄生电容降低的信号带宽。实验结果表明:与反相输入复合放大器相比,同相输入复合放大器在10^6~10^7V/A放大时能降低5%~30%噪声,在10^8V/A放大时可扩展带宽1.8倍并提高10%~15%质谱峰强度。在10^6~10^8V/A大动态范围内,同相输入复合放大器可降低噪声和扩展带宽,提高了四极质谱峰的信噪比、灵敏度和分辨率。 吴保军 江游 高印寒 方向关键词:低噪声 高带宽