CMOS 155Mbps光接收機中限幅放大器的設計與實現.pdf

1、通信技術產業(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)點成為高速通信系統(tǒng)研究的熱點。作為光纖通信系統(tǒng)中的重要組成部分的光接收機的關鍵模塊，限幅放大器的性能對整個光接收機乃至光纖系統(tǒng)的性能有著直接的影響。設計一款具有高性能的限幅放大器對整個光纖通信系統(tǒng)具有非常重要的意義。
　　本研究基于CHARTERED0.35μm CMOS工藝實現用于光纖通信系統(tǒng)的STM-1（155Mbps

2、）速率級的兼容3.3V、5V供電電壓的滿足實際應用要求的限幅放大器芯片。限幅放大器選用多級級連的全差分結構，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，設計了直流失調補償電路，有效地補償了由于工藝制造和版圖設計產生的失配。除此之外，根據實際應用，避免浪費功耗，芯片內部還集成了閾值可編程的丟失信號檢測電路，根據輸入信號幅度的大小有效控制輸出緩沖電路，保證后續(xù)時鐘恢復等數據處

3、理電路的正常工作。最終完成了限幅放大器的版圖設計，該芯片的整體版圖面積僅為1.2×1.2mm2(包括12個ESD和12個PAD)。并提取出帶有寄生參數的版圖網表利用Hspice進行后仿真，后仿真結果表明，在3.3V的供電電壓下本文設計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的輸入動態(tài)范圍內，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