基于分集接收技术的可见光接收机前端电路
发布时间：2021-01-17 02:31
为了减弱噪声对可见光通信质量的影响,提高可见光通信系统的抗干扰性,基于台积电180 nmCMOS工艺,提出了一种抗噪能力较强的可见光接收机前端电路.电路主要包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除网络和输出缓冲级.输入端对信号进行两路接收,通过印制电路板绘制把外部两个光电二极管相连,对接收到的光电流信号进行等增益合并,合并信号作为输入信号提供给光接收机模拟放大电路,这种设计实现了分集接收技术,提高了光通信系统的信噪比.跨阻放大器采用调节型共源共栅结构,共源结构作为反馈环路,降低芯片的输入阻抗,共漏结构提高了跨阻放大器的带负载能力.限幅放大器采用改进CherryHooper型限幅放大器结构,引入反馈电阻降低级间等效电阻,扩展有效带宽,并通过增加负载电阻为支路提供偏置电流,有效提高了电路的输出范围.测试结果表明,在电源电压为1.8 V、光电探测器等效电容为5 pF时,光接收机的跨阻增益为88 dBΩ,-3 dB带宽为510 MHz,在误码率小于3.8×10-3的条件下实现了600 Mb/s的数据传输.芯片功耗为43.62 m W,整体面积为624μm×823μm,当误码率为10-9时,基于...
【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(10)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
PCB图
光接收机输入端采用分集接收技术，将多个光电探测器的输出电流等增益合并[12]，有效抵抗信道衰落，由于无线传播环境中，同一信号的独立样本之间是不相关的，等增益合并提高了输入信号的信噪比，有效降低了整体电路的误码率．分集接收技术中的合并方式主要分为：最大比合并(maximum ratio combining,MRC)、选择式合并(selective combining,SC)及等增益合并(equal gain combining,EGC)[13]，与MRC和SC相比，EGC实现容易，降低了电路设计的难度，并且随着支路数量的增加，EGC的性能十分接近MRC的性能，所以本文采用EGC技术．实现EGC技术的电路结构如图1所示，在输入端对PD的输出信号直接相连，得到合并后的信号．由图1可知，各支路加权系数均为1，则其输出包络为
在整体电路中，PD将可见光转化为微弱的电流信号，光电流通过跨阻放大器转化并放大为较小的电压信号；限幅放大器由两级改进Cherry Hooper型放大器级联而成，它对前级输出的电压信号进一步放大，限幅放大器的两端跨接了直流偏移消除电路，可消除电路直流工作点的漂移；输出缓冲级可以提高电路的带负载能力，同时起到阻抗匹配的作用，降低输出功率的损耗．2.1 跨阻放大器电路设计
本文编号：2982016
【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(10)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
PCB图
光接收机输入端采用分集接收技术，将多个光电探测器的输出电流等增益合并[12]，有效抵抗信道衰落，由于无线传播环境中，同一信号的独立样本之间是不相关的，等增益合并提高了输入信号的信噪比，有效降低了整体电路的误码率．分集接收技术中的合并方式主要分为：最大比合并(maximum ratio combining,MRC)、选择式合并(selective combining,SC)及等增益合并(equal gain combining,EGC)[13]，与MRC和SC相比，EGC实现容易，降低了电路设计的难度，并且随着支路数量的增加，EGC的性能十分接近MRC的性能，所以本文采用EGC技术．实现EGC技术的电路结构如图1所示，在输入端对PD的输出信号直接相连，得到合并后的信号．由图1可知，各支路加权系数均为1，则其输出包络为
在整体电路中，PD将可见光转化为微弱的电流信号，光电流通过跨阻放大器转化并放大为较小的电压信号；限幅放大器由两级改进Cherry Hooper型放大器级联而成，它对前级输出的电压信号进一步放大，限幅放大器的两端跨接了直流偏移消除电路，可消除电路直流工作点的漂移；输出缓冲级可以提高电路的带负载能力，同时起到阻抗匹配的作用，降低输出功率的损耗．2.1 跨阻放大器电路设计
本文编号：2982016
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