基于标准CMOS工艺的光接收机前置放大器设计
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of telecommunication network, computer network and Internet, it is imperative to establish high speed and large capacity information transmission system. Optical fiber communication with optical wave as carrier and optical fiber as transmission medium has many advantages such as large capacity, long transmission distance, low power consumption, anti-interference and anti-radiation, etc., which undoubtedly becomes the mainstream technology of information highway. However, almost all chips in this field depend on imports. Therefore, it is of great significance to develop integrated circuits with independent intellectual property rights for high-speed optical fiber transmission systems in China. As an important part of optical fiber communication system, optical receiver is a system that converts optical signal transmitted by optical fiber into electric signal, then amplifies and recovers the original signal after processing. As the key component of the optical receiver, the preamplifier determines the performance of the whole optical receiver to a great extent, and converts the weak current signal from the optical detector to the voltage signal and amplifies the signal in a certain amount. It is then outputted to a subsequent main amplifier. Therefore, the improvement of preamplifier performance is of great significance to the improvement of optical fiber transmission system. Based on 0.18 渭 m CMOS process, a transresistive preamplifier of RGC input optical receiver with AGC function is designed in this paper. The amplifier adopts RGC configuration at the input stage, which effectively broadens the bandwidth and increases the cross resistance. At the gain stage, the amplifier adopts a voltage parallel negative feedback structure and embed the automatic gain control technology AGC, in addition to expanding the input dynamic range. In order to realize the single-terminal signal output of the preamplifier can adapt to the two-terminal input of the subsequent main amplifier, a single-terminal converter differential circuit is designed at the output stage. The simulation results show that when the input optical power of the optical receiver is -10 dBm, the power supply voltage is 1.8 V, and the parasitic capacitance of the optical detector is 0.5pF, The transresistance gain of the transresistance preamplifier is 81dB 惟, the 3dB bandwidth is 2.25 GHz, the average noise current spectral density is about 6.0 Pa / Hz / 2, the optical sensitivity is -20 dBm, the input resistance is about 50 惟, and the internal power consumption is only 58 MV. Compared with the traditional transresistive preamplifier, the performance of this design, such as bandwidth, gain, sensitivity and power consumption, has been improved in varying degrees.
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TN929.1;TN432
【共引文献】
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,本文编号:2263982
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