帶有均衡功能的10Gb-s光電接收機前端放大器的設計.pdf

1、隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛運用和迅猛發(fā)展，信息的交換越來越快。人們對短距離光通信系統(tǒng)的需求變得十分迫切。這就使得高性能的光電子組件和模塊的需求飛速增長。
　　隨著塑料光纖在短距離光通信中展現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，局域光網(wǎng)絡、光纖到戶、車載光網(wǎng)絡等短距離光通信系統(tǒng)得到了進一步的發(fā)展。短距離光通信系統(tǒng)的普及必然需要有新的高速光接收機和它相匹配。用標準CMOS工藝設計光接收機在成本上更低，與后續(xù)的數(shù)字電路集成更加簡單易行。同時，隨著CMOS光檢測

2、器的研究和應用，單片集成的光接收機已經(jīng)成為今后設計的一個方向。
　　單片集成光接收機的模擬前端放大器是光接收機的關鍵部分，主要包括了:光檢測器、跨阻前置放大器、均衡器和主放大器組成。光接收機模擬前端放大器在很大程度上決定了整個單片集成光接收機的性能。
　　光檢測器的作用是將光信號轉(zhuǎn)換成電流脈沖信號。這里采用標準CMOS工藝設計了一種雙光電二極管結(jié)構(gòu)的光檢測器?？缱璺糯笃鹘邮展鈾z測器輸出的微弱電流信號并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，同時

3、進行一定的放大?？缱璺糯笃鞑捎酶倪M型調(diào)節(jié)型共源共柵結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有更低輸阻抗和更高輸出帶寬的優(yōu)點。均衡器采用連續(xù)時間線性均衡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設計簡便，芯片面積小。主放大器采用限幅放大器結(jié)構(gòu)，限幅放大器的優(yōu)點有設計簡便，功耗較低，芯片面積小等。
　　本次設計采用TSMC0.18μm CMOS工藝對上述電路進行了電路結(jié)構(gòu)設計和電路版圖設計。采用Cadence平臺下的Virtuso和Spectre軟件進行仿真。后仿結(jié)果表明，前端放大器整體的增