鍺硅寬帶低噪聲放大器和激光驅動器集成電路設計研究.pdf

1、鍺硅異質結雙極晶體管(SiGeHBT)作為微波毫米波領域中非常重要的高速固態(tài)器件,由于具有功率密度和增益高、相位噪聲低、線性度好、單電源工作、芯片面積小和性能價格比高等特點,已經(jīng)逐步發(fā)展為MMIC和光纖通信領域中一個非常有競爭力的技術。低噪聲放大器特別是支持多協(xié)議的寬頻帶低噪聲放大器和激光驅動器電路分別作為射頻前端收發(fā)系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)中的重要模塊,兩者的性能對整個系統(tǒng)有著很大的影響。因此利用SiGeHBT工藝研究高性能的寬帶低噪聲放大

2、器和激光驅動器成為未來這兩個領域的一個重要發(fā)展方向。
　　本文在對寬帶低噪聲放大器以及激光驅動器的相關理論和技術進行深入分析的基礎上,一方面,采用多電阻反饋技術設計和研制了SiGeHBT寬帶低噪聲放大器。首先,根據(jù)文獻中的反饋原理對電路中的電阻反饋環(huán)路進行等效處理,同時利用簡化后的小信號等效電路對增益、輸入/輸出阻抗、極點和噪聲系數(shù)進行詳細的理論推導和分析,進而得到反映其物理意義的表達式,然后以此為指導完成了電路仿真和電路設計。另

3、一方面,我們對激光驅動器的主通道電路進行研究和設計,采用Push-Pull驅動電路和Miller電容補償技術的輸出級來改善整體電路的帶寬,提高信號的速度。
　　本文采用上海華虹公司提供的SiGeHBT工藝對兩種電路進行仿真驗證,并進行了版圖的布局布線和優(yōu)化,最終進行流片驗證。其中,我們還利用非線性網(wǎng)絡分析儀和微波探針臺對寬帶低噪聲放大器芯片進行了詳細測試,測試結果表明寬帶低噪聲放大器的設計滿足指標的要求,包括電路的3dB帶寬為3.