[发明专利]一种全差分驱动的射频发生器

摘要

本发明属于测试分析仪器射频发生器领域，特别涉及一种全差分驱动的射频发生器。本发明采用全差分驱动电路，使两路幅值相等、相位相差180度的射频信号分别作用于负载线圈两端；将PLL技术与现有的射频放大电路技术相结合；通过调频的方式达到阻抗匹配。本发明的等离子体中心的电势接近于零；采用多级驱动和多级放大的方式大大提高了射频输出功率的范围，最大功率可达几千瓦；不需要独立的匹配器，大大减小了射频发生器的体积；相比于传统的匹配器调节方式匹配调节速度快，可控制在几十毫秒以内。

主权项

一种全差分驱动的射频发生器，其特征在于：该射频发生器包括主控电路(1)、直流电源(2)、PLL信号发生电路(3)、驱动电路(4)、功率分配器(5)、第一功率放大电路(6)、第二功率放大电路(7)、第一阻抗匹配电路(8)、第二阻抗匹配电路(9)和负载线圈(10)；其中：主控电路(1)控制整个射频发生器电源的供给、PLL信号的产生、功率的控制和电路的保护；直流电源(2)为PLL信号发生电路(3)、驱动电路(4)、第一功率放大电路(6)和第二功率放大电路(7)提供直流工作电压；PLL信号发生电路(3)连接驱动电路(4)，驱动电路(4)经功率分配器(5)分别连接第一功率放大电路(6)和第二功率放大电路(7)；第一功率放大电路(6)和第二功率放大电路(7)分别连接第一阻抗匹配电路(8)和第二阻抗匹配电路(9)；第一阻抗匹配电路(8)和第二阻抗匹配电路(9)分别将第一功率放大电路(6)和第二功率放大电路(7)产生的射频信号传送至负载线圈(10)的两端；PLL信号发生电路(3)产生的信号频率由PLL信号发生电路(3)的两路输入信号，即第一相位信号(11)和第二相位信号(12)的相位差决定；其中，第一相位信号(11)取自一路负载线圈(10)的输入，即第一阻抗匹配电路(8)或第二阻抗匹配电路(9)的输出；第二相位信号(12)取自一路功率放大电路的输出，即第一功率放大电路(6)或第二功率放大电路(7)的输出；第一功率放大电路(6)和第二功率放大电路(7)以电压控制输出电流的方式输出两路幅值相等、相位相差180度的全差分大功率射频信号。