光通信用宽动态范围10 Gb/s CMOS跨阻前置放大器

采用UMC 0.13 μm CMOS工艺,设计了一种应用于SDH系统STM-64(10 Gb/s)光接收机前置放大器.该前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC形式的跨阻放大器实现.同时,引入消直流电路来扩大输入信号的动态范围.后仿真结果表明:双端输出时中频跨阻增益约为57.6 dBΩ,-3 dB带宽为10.7 GHz,平均等效输入噪声电流谱密度为18.76 pA/sqrt(Hz),1.2V单电压源下功耗为21 mW,输入信号动态范围40 dB(10 μA～1 mA).芯片面积为0.462 mm×0.566 mm.     

基于0.18μm CMOS工艺2.5Gb/s宽动态范围光接收机前端放大电路设计

基于0.18μm CMOS工艺设计了适用于2.5Gb/s传输速率的宽动态范围光接收机前端放大电路（包括前置放大器和限幅放大器）.前置放大器采用了RGC输入级的跨阻放大器,并且应用了消直流电路和自动增益控制电路扩展输入动态范围.限幅放大器采用了按比例缩小尺寸、并联峰化和带有有源负反馈的Cherry-Hooper放大器等方法扩展带宽.仿真结果表明：前端放大电路的中频增益为116dBΩ,-3dB带宽为2.13GHz,输入信号动态范围为40dB（0.01～1mA）.     

一种2.5Gb/s CMOS宽动态范围光接收机模拟前端电路

基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于三级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动态范围。为了提高增益,引入后置放大器,包括电平转换电路和三级差分放大电路,同时利用电容简并的方法来进一步拓展带宽,最后进行缓冲器输出。测试结果表明,在误码率为10-12的情况下,光接收机的输入灵敏度为-26dBm,过载光功率为3dBm,动态范围达到29dBm。光接收机在3.3V供电电压下,电流功耗为36mA,整体芯片面积为1176μm×985μm。     

一种光接收机中的高增益宽动态范围跨阻放大器

As the front-end preamplifiers in optical receivers, transimpedance amplifiers （TIAs） are commonly required to have a high gain and low input noise to amplify the weak and susceptible input signal. At the same time, the TIAs should possess a wide dynamic range （DR） to prevent the circuit from becoming saturated by high input currents. Based on the above, this paper presents a CMOS transimpedance amplifier with high gain and a wide DR for 2.5 Gbit/s communications. The TIA proposed consists of a three-stage cascade pull push inverter, an automatic gain control circuit, and a shunt transistor controlled by the resistive divider. The inductive-series peaking technique is used to further extend the bandwidth. The TIA proposed displays a maximum transimpedance gain of 88.3 dBΩ with the -3 dB bandwidth of 1.8 GHz, exhibits an input current dynamic range from 100 nA to 10 mA. The output voltage noise is less than 48.23 nV/√Hz within the -3 dB bandwidth. The circuit is fabricated using an SMIC 0.18 μm 1P6M RFCMOS process and dissipates a dc power of 9.4 mW with 1.8 V supply voltage.     

一种宽输入动态范围跨阻放大器的设计

利用对数放大的增益可变性特点,设计出基于对数放大的跨阻放大器,克服了采用传统AGC调整跨阻的复杂性和低可靠性;同时,避免了采用肖特基二极管箝位方法的工艺局限性,有效扩展了跨阻放大器的输入动态范围。在详细分析跨阻动态特性及温度特性的基础上,分析了电路噪声性能,并进行了仿真验证。试验样片的测试结果进一步证明所提出的方法是有效的。     

带有电流监控的1.25Gbit/s CMOS跨阻放大器

文章提出一种速率为1.25 Gbit/s、具有可控电流监控的光纤通信用跨阻放大器(TIA)电路,该放大器可以通过拉电流和灌电流两种方式来检测电流监控的电流流向.设计使用的是0.18 μm的标准互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺.仿真结果表明,光电流在1 μA～1 mA范围内时,各种工艺条件下检测到的光电流误差均小于...     

155Mb/s光通信用CMOS自动增益控制跨阻前置放大器

采用华润上华的0.6μm标准CMOS工艺设计了一种应用于光纤通信系统STM-1速率级别的自动增益控制(AGC)跨阻前置放大器.为了扩展输入动态范围,采用自动增益控制技术监控输入电流中与电流幅度成正比的直流分量的变化.当输入信号过大时,降低电路的跨阻增益,从而避免输出波形出现严重失真.通过分析电路中几个主要元件对等效输入噪声电流的贡献,给出了噪声性能优化的方法.测试结果表明,在5V电源电压下,小信号时电路差分跨阻增益达到91.7dBΩ(38.5kΩ),-3dB带宽125MHz,最大输入光功率0dBm,平均等效输入噪声电流谱密度为4.8pA.功耗为180mW.芯片面积为0.7×0.4mm².     

2.5Gb/s宽动态范围光接收机前端放大电路设计

基于UMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种2Gb/s传输速率的宽动态范围光接收机前端放大电路。采用对数放大器来增大接收机的输入动态范围,前置放大器采用差分共源跨阻放大器,并使用有源电感做负载来增大带宽。实验结果表明:该接收机前端电路的增益为80dB,3dB带宽为2.3GHz,2.5Gb/s输出眼图良好,输入动态范围为60dB(1μA～1mA)。     

一种宽动态范围跨阻放大器的设计

针对光电探测器的光电流信号弱、变化范围大的特点,设计了一种全新的检测光电流信号的跨阻放大器(TIA)电路结构,其检测电流信号范围为1.6 μ上A～1.6 mA,动态电流检测范围达到60 dB.通过在电路内部设计出两个增益可调、增益段不同的TIA,分别处理光电流的小电流段(1.6～50 μA)和大电流段(50 μA～1.6 mA),增益可调范围为56～96 dBΩ;通过外置输出电压饱和检测信号,选择所需工作的TIA及其增益段.该电路采用0.18 μm标准CMOS工艺的PDK进行电路设计、版图设计和仿真验证等.测试结果表明:在检测电流为1.6 μA时,输出电压为95 mV;检测电流为1.6mA时,输出电压为915 mV,与仿真结果相一致.电路瞬态特性良好,上升时间为5～10 ns,3.3V电压下功耗小于2 mW,各指标满足设计要求.     

0.35μm CMOS 2.5Gb/s宽动态范围前置放大器设计

采用Chartered 0.35μm CMOS工艺设计了一种适用于光纤传输系统STM-16(2.5Gb/s)速率级的低功耗、宽动态范围的前置放大器.该前置放大器采用RGC(Regulated Cascode)结构作为输入级,同时引入消直流电路来提高光电流的过载能力.仿真结果表明,前置放大器的跨阻增益为57.0dBΩ,-3dB带宽为2.003GHz;当误码率BER为10~(-12)时,输入灵敏度为-23.0dBm,过载光电流达到800 μ A.3.3V单电源供电时,功耗仅为59.43mW.芯片面积为465 μm × 435 μm.     

10Gb/s宽动态范围CMOS跨阻前置放大器

采用UMC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于SDH系统STM-64(10Gb/s)光接收机的前置放大器.该前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC (Regulated Cascode)作为输入级.同时,采用消直流技术来扩大输入信号的动态范围.在片测试结果表明：双端输出时中频跨阻增益约为58.57 dBΩ(848 Ω),-3dB带宽为12GHz,平均等效输入噪声电流谱密度约为24.7pA/Hz^1/2,1.2V单电压源下功耗为21.84mW,其中8mW来自输出缓冲.输入电压信号动态范围36.5dB(12mV～800mV).包括焊盘在内的芯片面积仅为0.462×0.566mm²     

2.5Gb/s CMOS低噪声有源电感反馈跨阻放大器

分析各种结构前置放大器性能的基础上,给出了一个应用于2.5 Gbit/s光纤通信系统的,基于CMOS工艺的共栅结构跨阻放大器。为了减小输入等效噪声电流和提高带宽,采用了有源反馈和有源电感代替传统结构中的电阻反馈。测试结果表明,该电路具有61.8 dB的跨阻增益,2.01 GHz的带宽,输入等效噪声电流为9.5 pA/Hz～(1/2),核心电路功耗仅为3.02 mW。     

A Low Noise,1.25Gb/s Front-End Amplifier for Optical Receivers

设计并实现了一种基于TSMC 0.25μm CMOS工艺的低噪声、1.25Gb/s和124dBΩ的光接收机前端放大器.跨阻放大器设计采用了有源电感并联峰化和噪声优化技术,克服了CMOS光检测器大寄生电容造成的带宽不够的问题.测试结果表明,在2pF的寄生电容下,前端放大器工作速率达到了1.25Gb/s,在光功率为-17dBm的光信号输入下得到了清晰的眼图.芯片采用3.3V电压供电,功耗为122mW,差分输出电压幅度为660mV.     

低噪声1.25Gb/s光接收机前端放大器

设计并实现了一种基于TSMC 0.25μm CMOS工艺的低噪声、1.25Gb/s和124dBΩ的光接收机前端放大器.跨阻放大器设计采用了有源电感并联峰化和噪声优化技术,克服了CMOS光检测器大寄生电容造成的带宽不够的问题.测试结果表明,在2pF的寄生电容下,前端放大器工作速率达到了1.25Gb/s,在光功率为-17dBm的光信号输入下得到了清晰的眼图.芯片采用3.3V电压供电,功耗为122mW,差分输出电压幅度为660mV.     

一种高dB-线性宽动态范围CMOS可变增益放大器

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种高dB-线性宽动态范围的CMOS可变增益放大器.拽数电路通过伪Taylor200 MHz构dB-可变增益单元采用可变跨导、可变负载结构.Hspice仿真结果显示,3-dB带宽为200 MHz,在dB-线性内,输出电压的增益动态范围达40 dB,误差在±0.5dB之内...