高速光通信系統(tǒng)接收機(jī)模擬前端電路設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、傳輸提出了更高的要求，目前單位存儲(chǔ)成本的降低和處理器性能的提高，使得信號(hào)傳輸變成了大數(shù)據(jù)時(shí)代的瓶頸。近些年來(lái)，光通信以其優(yōu)良的性能得到了政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，展示出了巨大的潛能和發(fā)展勢(shì)頭。當(dāng)前，高集成度、低功耗、高速光通信接收機(jī)已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn)。本論文圍繞芯片面積、帶寬、噪聲、功耗等幾方面，設(shè)計(jì)了一款能用于高速光通信接收機(jī)中的模擬前端電路。
　　本論文的主要工作如下:
　　第一，介紹了

2、光通信接收機(jī)的一般架構(gòu)，從所傳輸?shù)碾S機(jī)序列信號(hào)入手，研究了重要參數(shù)對(duì)于隨機(jī)序列的影響，為后續(xù)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　第二，比較了不同的主放大器結(jié)構(gòu)，選擇限幅放大器作為本次設(shè)計(jì)的主放大器，接著介紹了常見(jiàn)的限幅放大器結(jié)構(gòu)，采用級(jí)間負(fù)反饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電感化設(shè)計(jì)，大大減小了芯片面積，在此基礎(chǔ)上通過(guò)零極點(diǎn)模型，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。對(duì)片上直流失調(diào)消除進(jìn)行了分析推導(dǎo)，針對(duì)65nm下直流失調(diào)較大的情況，在反饋環(huán)路中增加了誤差放大器，實(shí)現(xiàn)了

3、良好的直流失調(diào)消除。電路在TSMC65nm CMOS工藝下實(shí)現(xiàn)流片，芯片面積為0.11mm2。測(cè)試結(jié)果顯示，限幅放大器的差分電壓增益為37dB，-3dB帶寬為16.5GHz。在高達(dá)26.5GHz的頻率范圍內(nèi)，Sdd11和Sdd22分別小于-16dB和-9dB。除去測(cè)試使用的輸出驅(qū)動(dòng)電路，整個(gè)芯片在1.2V的電源電壓下消耗50mA電流。
　　最后，介紹了常見(jiàn)的跨阻放大器結(jié)構(gòu)，比較了每種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了在共柵極電路的基礎(chǔ)上增加反饋