可控增益光电集成光接收机设计

发布时间：2021-05-08 07:39

　　基于IHP 0.25μm SiGe BiCMOS工艺,利用工艺库提供的分束器将入射光信号能量均分给差分电路两侧的Ge波导耦合型探测器,设计了一款应用于高速光通信和光互连领域的增益自动可控型光电集成光接收机.整体电路包括光电探测器、跨阻放大器、两级增益放大器、输出缓冲级、直流偏移消除模块和自动增益控制模块.为解除利用直流偏移消除电路检测峰值电压这种传统方案对消直流电容容值的限制,电路设计了同时具有峰值检测和增益控制功能的自动增益控制模块,并引入放电复位电容来控制采样时间.为了稳定差分电路的直流工作点,并避免引入过多功能模块对电路噪声的恶化,设计了结构灵巧的直流偏移消除电路.同时,为了提升电路带宽,还设计了带射随器反馈的共射跨阻放大器、带简并电容的Cherry-Hooper增益放大器以及可有效降低输入电容对级联电路带宽限制的f_T倍频器.仿真结果表明,在电源电压为3.3 V、输入光功率-10 d Bm的情况下,所设计的光接收机电路增益为80.2 dB?,-3 dB带宽为34.8 GHz,带宽范围内等效输入噪声电流小于35 pA/■.输入光功率在-15～-3 dBm范围内... 

【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 电路整体结构
2 电路设计及分析
    2.1 跨阻放大器
    2.2 增益放大器与直流偏移消除电路
    2.3 自动增益控制电路
    2.4 输出缓冲级
3 仿真结果
4 结语


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SiGe BiCMOS工艺的高速光接收机模拟前端电路[J]. 谢生,谷由之,毛陆虹,吴思聪,高谦.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2018(01)
[2]5 Gbps全差分双端光接收前置放大器设计[J]. 孙洋,黄启俊,王豪,常胜,何进.  红外与激光工程. 2015(07)



本文编号：3174947