0.18μmcmos12路10gbs光接收機(jī)前端放大器設(shè)計(jì)

1、Designofa12一Channel10Gb／s(PerChannel)opticalReceiverFroBtEndAmpKfIerin018一pmCMoSTechnoIogyAThesisSubmittedtoSoutheastUnivers時(shí)FortheDegreeofMasterofEngineeringBYGuoRuiSupen，isedbyPto＆ssorLiWenyuanSelliorEngineerZha0Wen)【i

2、aSchoolofInte鯽edCircu旭Sou恤eastUniversityMarch2014摘要摘要隨著半導(dǎo)體工藝(尤其是CMOS工藝)特征尺寸的不斷減小，高性能數(shù)字集成電路的速度、規(guī)模和復(fù)雜程度都在大規(guī)模增長(zhǎng)。由于傳統(tǒng)的電互聯(lián)技術(shù)存在著帶寬窄、功耗大、系統(tǒng)復(fù)雜、信道與信道之間互擾等問(wèn)題己無(wú)法滿足高速芯片之間的通信要求。光互連技術(shù)由于具有數(shù)據(jù)容量大、功耗低、延時(shí)小、保密度高和成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是能夠解決大容量高速數(shù)據(jù)傳輸瓶頸最有

3、效的技術(shù)。本文采用018岬1CMOS工藝設(shè)計(jì)12lOGb，s并行光互聯(lián)接收機(jī)的低功耗前端放大器。并行光互連系統(tǒng)接收機(jī)模擬前端電路是由跨阻放大器和限幅放大器兩部分組成的，其作用是將光檢測(cè)器輸出的微弱電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為一定幅度的電壓信號(hào)?？缱璺糯笃鞯碾娏鬏斎爰?jí)主要采用共柵前饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)?？朔送ǔ２捎玫腞GC結(jié)構(gòu)固有的消耗過(guò)大直流電壓的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了有限工藝特征頻率訴)及電源電壓情況下高帶寬、高增益、低噪聲前置放大電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)，避免了采用電感峰

4、化技術(shù)消耗過(guò)多芯片面積的問(wèn)題。限幅放大器采用了帶有級(jí)間反饋的三階有源負(fù)反饋技術(shù)，與傳統(tǒng)的有源負(fù)反饋放大器相比，這種放大器具有更大的帶寬和更平坦的頻率響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。限幅放大器電路基于四級(jí)級(jí)聯(lián)三階響應(yīng)單元限幅放大結(jié)構(gòu)，通過(guò)降低每級(jí)差分放大器的晶體管尺寸來(lái)降低直流電流輸出。同時(shí)調(diào)整反饋方案，以兼顧增益平坦度和大信號(hào)性能等指標(biāo)。緩沖電路采用了五倍增技術(shù)，緩沖電路對(duì)負(fù)載的影響。本文采用三阱隔離的結(jié)構(gòu)來(lái)減小12路前端放大器陣列相鄰信道之間的串?dāng)_。并行