10Gb-s光接收機(jī)前置放大器設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、芯片光互連系統(tǒng)中,光接收機(jī)是一個(gè)重要的功能電路。前置放大器是光接收機(jī)的關(guān)鍵部分,前置放大電路的性能在很大程度上決定著整個(gè)光接收機(jī)系統(tǒng)的性能。前置放大器的帶寬、增益和噪聲特性是研究的重點(diǎn),本文采用SMIC0.13μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了10Gb/s光接收機(jī)前置放大器的設(shè)計(jì)與仿真。
　　本文先分析了低阻、高阻和跨阻放大器,由于跨阻放大器的大帶寬和高動(dòng)態(tài)范圍,選其作為前置放大器電路設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu),同時(shí)采用輸入阻抗低、直流工作點(diǎn)穩(wěn)定的RG

2、C結(jié)構(gòu)作為跨阻放大器的輸入端,它能避免光檢測(cè)器寄生電容對(duì)前置放大器帶寬的影響。從仿真結(jié)果來(lái)看,RGC結(jié)構(gòu)-3dB帶寬是8.63GHz,比普通電路結(jié)構(gòu)帶寬提高了30.5％;光檢測(cè)器寄生電容從0.2pF到0.3pF變化時(shí),RGC結(jié)構(gòu)的帶寬基本不變。同時(shí)采用電感并聯(lián)峰化和無(wú)源帶寬網(wǎng)絡(luò)匹配技術(shù)相結(jié)合進(jìn)一步拓展帶寬,獲得了一種改進(jìn)的前置放大器電路結(jié)構(gòu)。采用Cadence Spectre軟件進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,在光檢測(cè)器結(jié)電容為典型值0.25p