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公開番号2024082786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022196887
出願日2022-12-09
発明の名称増幅回路およびそれを備える質量分析装置
出願人株式会社日立ハイテク
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H03F 1/56 20060101AFI20240613BHJP(基本電子回路)
要約【課題】発熱とサイズの増加を抑制しながら、高周波動作化と大電力化を実現することが可能な増幅回路を提供する。
【解決手段】増幅回路101は、所定の電流量の電流を第1配線L1に出力する第1電流源回路113と、入力信号の電圧を増幅する電圧増幅回路110と、第1配線L1と電圧増幅回路110の出力との間に接続され、電圧増幅回路110から出力された信号の電圧をシフトする第1レベルシフト回路111と、第1配線L1に接続され、第1配線L1における信号を増幅する第1ボルテージフォロワ117と、第1配線L1と電圧増幅回路110の出力との間に接続された第1キャパシタ210と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号に応じた出力信号を出力する増幅回路であって、
所定の電流量を第１配線に出力する第１電流源回路と、
前記入力信号の電圧を増幅する電圧増幅回路と、
前記第１配線と前記電圧増幅回路の出力との間に接続され、前記電圧増幅回路から出力された信号の電圧をシフトする第１レベルシフト回路と、
前記第１配線に接続され、前記第１配線における信号を増幅する第１ボルテージフォロワと、
前記第１配線と前記電圧増幅回路の前記出力との間に接続された第１キャパシタと、
を備えている、
増幅回路。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
請求項１に記載の増幅回路において、
前記第１キャパシタは、前記第１配線に寄生する寄生容量を充電することが可能な電流供給能力を有し、
前記電圧増幅回路は、前記第１キャパシタを充電することが可能な電流供給能力を有する、
増幅回路。
【請求項３】
請求項１に記載の増幅回路において、
前記第１レベルシフト回路は、前記第１配線と前記電圧増幅回路の前記出力との間に直列接続された抵抗素子と電圧素子とを備え、
前記第１キャパシタは、前記電圧素子と並列接続されている、
増幅回路。
【請求項４】
請求項１に記載の増幅回路は、さらに、
所定の電流量を、前記第１配線とは異なる第２配線に出力する第２電流源回路と、
前記第２配線と前記電圧増幅回路の出力との間に接続され、前記電圧増幅回路から出力された信号の電圧をシフトする第２レベルシフト回路と、
前記第２配線に接続され、前記第２配線における信号を増幅する第２ボルテージフォロワと、
前記第２配線と前記電圧増幅回路の前記出力との間に接続された第２キャパシタと、
を備え、
前記第１ボルテージフォロワの出力と前記第２ボルテージフォロワの出力が合成され、前記出力信号として出力される、
増幅回路。
【請求項５】
請求項３に記載の増幅回路を備えた質量分析装置であって、
前記質量分析装置は、検出対象のイオン化した試料のみを通過させる分離ユニットを備え、
前記抵抗素子と前記第１キャパシタによって規定されるカットオフ周波数が、前記分離ユニットの共振周波数よりも高くなるように、前記第１キャパシタの容量値が設定されている、
質量分析装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅回路およびそれを備える質量分析装置に関し、特に増幅回路および質量分析装置の高周波動作と大電力化の両方を図る技術に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
増幅回路の高周波動作を図る技術が、例えば特許文献１に記載されている。すなわち、特許文献１には、高利得化と広帯域化の両方を図るために、ソース接地トランジスタ、ドレイン接地トランジスタおよび帰還抵抗とを備える複数の増幅器を多段化（カスケード接続）して、増幅回路を構成することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－９６３０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されているように、増幅器を多段化すると、増幅回路の占有面積（以下、単にサイズとも称する）が大きくなるという課題がある。また、高利得化と広帯域化の両方を図る増幅器は、一般的に消費電力が高くなるという課題もある。
【０００５】
本発明の目的は、発熱とサイズの増加を抑制しながら、高周波動作化と大電力化の両方を実現することが可能な増幅回路、およびその増幅回路を備えた質量分析装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００８】
すなわち、一実施の形態に係る増幅回路は、所定の電流量を第１配線に出力する第１電流源回路と、入力信号の電圧を増幅する電圧増幅回路と、第１配線と電圧増幅回路の出力との間に接続され、電圧増幅回路から出力された信号の電圧をシフトする第１レベルシフト回路と、第１配線に接続され、第１配線における信号を増幅する第１ボルテージフォロワと、第１配線と電圧増幅回路の出力との間に接続された第１キャパシタと、を備えている。
【０００９】
また、他の実施の形態においては、質量分析装置が提供される。他の実施の形態に係る質量分析装置では、それに用いられる増幅回路として好適な特性を有する増幅回路を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、発熱とサイズの増加を抑制しながら、高周波動作化と大電力化を実現することが可能な増幅回路、およびその増幅回路を備えた質量分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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