0.18μmcmos工藝4x10gbs光接收機前端放大器陣列的設(shè)計

1、Designof410Gb／sopticalReceiverFront—EndAmplifierArrayin018pmCMOSTechnologyAThesisSubm№dtoSou：theastU_niVers時ForⅡ1eAcademicDegreeofMasterofEngineeriIlgBY皿Zh珊aoSupervisedbySUperylSedbVProfessorC印猻‰gIIleiandSeniorEngilleerZ

2、HAOWeIⅨia3enlOr上mgmeer乙HAUWeIⅨlaSchoolofInte鏟atedCircuitsSoumeastUhiVers時Febm哪2014摘要摘要隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)據(jù)傳輸速率日趨增大，傳統(tǒng)的電纜傳輸由于損耗大，帶寬小，可靠性差等特點越來越無法滿足現(xiàn)代大容量高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。光纖通信傳輸技術(shù)以其數(shù)據(jù)容量大、功耗低、延時小、可靠性高等優(yōu)點，成為高速大容量數(shù)據(jù)通信首選傳輸方式。近年來微電子技術(shù)的快速發(fā)展，特別

3、是CMOS工藝在高集成度、低成本的方向上不斷進(jìn)步，使得采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計高速光電集成電路成為主流。前端放大器(FEA)是光通信中接收電路的關(guān)鍵模塊之一，主要包括跨阻放大器(T認(rèn))和限幅放大器(LA)兩大部分。其主要功能是將由PD檢測到的微弱電流信號轉(zhuǎn)化為具有一定幅度的電壓信號，以滿足后續(xù)的時鐘數(shù)據(jù)與恢復(fù)電路的處理要求，其性能對整個接收機有著至關(guān)重要的影響。論文中的跨阻放大器采用前饋共柵結(jié)構(gòu)以減小輸入電阻，限幅放大器采用有源反饋結(jié)構(gòu)

4、以擴展帶寬。后仿真結(jié)果顯示整個前端放大器具有9278dBQ的跨阻增益，3dB帶寬為696妊匭836GHz；電路正常工作時，差分輸出擺幅在800mVpp。在完成上述單通道前端放大器設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計4通道10Gb／s并行前端放大器陣列。版圖設(shè)計中采用三阱隔離的結(jié)構(gòu)以減小相鄰信道之間的串?dāng)_。前端放大器陣列相鄰兩信道的間隔為250岫，4路10Gb／s前端放大器的版圖尺寸為1200岬689岬。后仿結(jié)果表明，芯片的各項性能參數(shù)均滿足指標(biāo)要求