[发明专利]具有偏置的容性跨阻放大器

权利要求书

1.一种光谱仪，该光谱仪包括：

检测器，该检测器包括：

包括输入和输出的放大器，所述输出与电容器耦合；

与所述放大器的所述输入耦合的收集器，该收集器被配置为收集接触所述收集器的离子；以及

与所述放大器耦合的偏置电路，其中所述偏置电路被配置为选择性地偏置所述放大器的所述输出以将所述放大器的所述输出维持在所述放大器的动态范围内。

2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述偏置电路包括电压源，该电压源被配置为产生电压以偏置所述放大器的输出电压。

3.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述偏置电路包括可变放大率放大器。

4.根据权利要求3所述的光谱仪，该光谱仪还包括被配置成调制所述可变放大率放大器的放大率的控制电路。

5.根据权利要求4所述的光谱仪，其中所述控制电路包括处理器；

其中所述控制电路与所述放大器的所述输出耦合；以及

其中所述控制电路基于所述放大器的所述输出来调制所述可变放大率放大器的放大率。

6.根据权利要求3所述的光谱仪，该光谱仪包括与所述检测器的输出耦合的模拟-数字转换器。

7.根据权利要求6所述的光谱仪，该光谱仪包括控制电路，该控制电路包括：

与所述模拟-数字转换器耦合的处理器；以及

与所述处理器和所述可变放大率放大器耦合的数字-模拟转换器。

8.根据权利要求7所述的光谱仪，其中所述控制电路被配置成控制所述可变放大率放大器的放大率以将所述检测器的输出维持在所述放大器和所述模拟-数字转换器的动态范围内。

9.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的光谱仪，其中所述收集器被配置为所述放大器的反馈电容器的板中的一者。

10.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的光谱仪，其中所述放大器包括具有电容器的运算放大器，该电容器被配置在所述运算放大器的反馈回路中。

11.根据权利要求10所述的光谱仪，其中所述收集器和所述电容器在相加结点处耦合；

其中所述相加结点与所述运算放大器的输入耦合；以及

其中没有其他组件与所述相加结点直接耦合。

12.根据利要求1至8中任意一项权利要求所述的光谱仪，其中所述放大器被配置为累积器，该累积器被配置为累积来自所述收集器的离子电流作为电压。

13.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的光谱仪，该光谱仪还包括与第二放大器耦合的第二收集器，该第二收集器被配置为接收离子至少直到离子峰值已经过去。

14.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述电容器被配置在所述放大器的反馈回路中，由此所述放大器和所述电容器被配置为将来自所述收集器的信号转换为电压。

15.根据权利要求14所述的光谱仪，其中所述偏置电路包括被配置在所述放大器的所述反馈回路中的选择性可调节放大器。

16.根据权利要求1、14或15中任一权利要求所述的光谱仪，其中所述电容器包括至少所述收集器的一部分、容性板元件和布置在所述收集器和所述容性板元件之间的电介质。

17.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述放大器包括运算放大器，其中所述偏置电路包括选择性可调节仪表放大器。

18.根据权利要求17所述的光谱仪，该光谱仪还包括被配置为调节所述仪表放大器的放大率的微处理器。

19.根据权利要求1至8、14、15、17或18中任一权利要求所述的光谱仪，其中所述光谱仪包括被配置为基本上在环境压力下操作的离子迁移光谱仪。