CMOS 155Mbps光接收機(jī)中限幅放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，信息交換量與日俱增。光纖通信由于頻帶寬、容量大、損耗低、抗輻射、抗腐蝕和資源豐富等諸多優(yōu)點(diǎn)成為高速通信系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。作為光纖通信系統(tǒng)中的重要組成部分的光接收機(jī)的關(guān)鍵模塊，限幅放大器的性能對(duì)整個(gè)光接收機(jī)乃至光纖系統(tǒng)的性能有著直接的影響。設(shè)計(jì)一款具有高性能的限幅放大器對(duì)整個(gè)光纖通信系統(tǒng)具有非常重要的意義。
　　本研究基于CHARTERED0.35μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)用于光纖通信系統(tǒng)的STM-1（155Mbps

2、）速率級(jí)的兼容3.3V、5V供電電壓的滿足實(shí)際應(yīng)用要求的限幅放大器芯片。限幅放大器選用多級(jí)級(jí)連的全差分結(jié)構(gòu)，有效抑制共模噪聲，并且在不增加芯片額外功耗和面積的前提下采用fT倍頻器和插入源極跟隨器有效地拓展了帶寬。同時(shí)，設(shè)計(jì)了直流失調(diào)補(bǔ)償電路，有效地補(bǔ)償了由于工藝制造和版圖設(shè)計(jì)產(chǎn)生的失配。除此之外，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，避免浪費(fèi)功耗，芯片內(nèi)部還集成了閾值可編程的丟失信號(hào)檢測(cè)電路，根據(jù)輸入信號(hào)幅度的大小有效控制輸出緩沖電路，保證后續(xù)時(shí)鐘恢復(fù)等數(shù)據(jù)處

3、理電路的正常工作。最終完成了限幅放大器的版圖設(shè)計(jì)，該芯片的整體版圖面積僅為1.2×1.2mm2(包括12個(gè)ESD和12個(gè)PAD)。并提取出帶有寄生參數(shù)的版圖網(wǎng)表利用Hspice進(jìn)行后仿真，后仿真結(jié)果表明，在3.3V的供電電壓下本文設(shè)計(jì)的限幅放大器的中頻增益為49.8dB，-3dB帶寬為194.5MHz，靜態(tài)功耗僅為82mW，從18mVpp到1.8Vpp的輸入動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，可以保持980mV的穩(wěn)定輸出，并且具有良好的眼圖輸出，能夠滿足光纖通