10Gb/s 0.18μm CMOS光接收机前端放大电路

介绍了利用TSMC 0.18μm CMON工艺设计的应用于SDH STM-64速率级(10Gb/s)光接收机前端放大电路。该电路由前置放大器和作为主放大器的限幅放大器构成,其中前置放大器采用RGC形式的互阻放大器实现,限幅放大器采用改进的Cherry—Hooper结构。模拟结果表明该电路可以工作在10Gb/s速率上。     

10Gb/s0.18μm CMOS光接收机前置放大器

采用TSMC0．18μm CMOS工艺,设计应用于SDH系统STM-64速率级（10 Gbit／s）光接收机前置放大器,该前置放大器采用具有低输入阻抗、宽带宽特点的RGC形式的跨阻放大器实现,同时在电路中引入有源电感实现并联峰化技术,以拓展前置放大器的带宽。整个电路采用1．8V单电压源供电。仿真结果表明：中频互阻增益为59.2dBΩ,-3dB带宽为9．08GHz．     

2.5Gb/s 0.35μm CMOS光接收机前置放大器设计

采用0.35 μm CMOS工艺设计并实现了用于SDH系统STM-16(2.5 Gb/s)速率级光接收机前置放大器.此放大器采用+5 V电源电压,中频增益为73 dBΩ,3 dB带宽为2.2 GHz.核面积为0.15 mm×0.20 mm.     

0.18μm CMOS可编程增益放大器

介绍了一种基于0.18μm CMOS工艺,应用于5 GHz无线局域网(WLAN)的可编程增益放大器(PGA)。该PGA采用分级可选放大器的系统结构,核心电路由交叉耦合的共源共栅放大器和电流反馈放大器组成。为消除工艺角偏差对增益精度的影响,设计中加入了增益微调的机制。后仿真结果表明:PGA电压增益可在0 dB到41 dB之间以1 dB步长变化,双端输出的电压摆幅为1 Vp-p,并具有大于10 MHz的-3 dB带宽和小于21.1 mW的静态功耗。     

2.5Gb/s CMOS光接收机限幅放大器

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了光接收机限幅放大器.该放大器采用全差分结构,利用退化电容技术增加高频时放大器的等效跨导,并在Cherry-Hooper结构里引入有源电感反馈代替传统的电阻反馈来扩展带宽.Hspice仿真结果表明限幅放大器具有46dB的中频增益、3.2GHz带宽,当输入电压信号从3.6mVPP到1.7VPP变化时,50Ω负载线上的输出电压限幅在340mVPP,输出眼图稳定清晰.核心电路功耗20.431mW.     

10Gb／s0．18μm CMOS限幅放大器

采用SMIC0．18μm 1P6M混合信号CMOS工艺设计了10Gb／s限幅放大器。该放大器采用了带有级间反馈的三阶有源负反馈放大电路。在不使用无源电感的情况下,得到了足够的带宽以及频率响应平坦度。后仿真结果表明,该电路能够工作在10Gb／s速率上。小信号增益为46．25dB,-3dB带宽为9．16GHz,最小差分输入电压摆幅为10mV。在50Ω片外负载上输出的摆幅为760mV。该电路采用1．8V电源供电,功耗为183mW。核心面积500μm×250μm。     

10 Gbit/s CMOS高增益限幅放大器设计

利用UMC 0.13 μm CMOS工艺设计了10 Gbit/s CMOS高增益限幅放大器.本次设计采用五级改进的Cherry-Hooper结构来提高电路的带宽增益积,运用两级输出缓冲来减少信号的上升下降时间.后仿真结果表明,在1.2 V的供电电压下,电路的功耗为70.8 mW,获得了58.7 dB的增益和9 GHz的-3 dB带宽.输入动态范围为46 dB(6 mVpp～1 200 mVpp)时,输出幅度保持在600 mVpp,上升下降时间(10%～90%)为29 ps.芯片的核心面积仅为285.8 μm×148.9 μm,总面积为665.3 μm×515.3 μm.     

10GB/s光接收机前端限幅放大器设计

作为光接收机前端的关键部分，限幅放大器要求具有高增益、足够带宽以及较宽的输入动态范围。本文在0．18μm 1P6M CMOS工艺上设计了一种用于10Gb／s传输速率的限幅放大器。该限幅放大器的增益S21可达31dB，-3dB带宽为11．3GHz，在10GHz范围内S11、S22均小于-10dB。对于从10Vpp至1．5Vpp的较宽的输入动态范围，均可保持稳定的输出眼图。利用CMOS工艺中、多层金属互连线的顶层金属设计的共面带状线，可将放大器的工作频带扩展至10Ghz以上。     

5Gb/s 0.25μm CMOS限幅放大器

采用TSMC 0.25μm CMOS技术设计实现了高速低功耗光纤通信用限幅放大器.该放大器采用有源电感负载技术和放大器直接耦合技术以提高增益,拓展带宽,降低功耗并保持了良好的噪声性能.电路采用3.3V单电源供电,电路增益可达50dB,输入动态范围小于5mVpp,最高工作速率可达7Gb/s,均方根抖动小于0.03UI.此外核心电路功耗小于40mW,芯片面积仅为0.70mm×0.70mm.可满足2.5,3.125和5Gb/s三个速率级的光纤通信系统的要求.     

1.25 Gb/s低功耗CMOS光接收机限幅放大器

设计并实现了用于光纤用户网和千兆以太网光接收机的限幅放大器。电路采用有源电感负载来拓展带宽、稳定直流工作点 ,通过直接耦合技术来提高增益、降低功耗。测试结果表明 ,在从 5 m Vp- p到 5 0 0 m Vp- p,即40 d B的输入动态范围内 ,在 5 0 Ω负载上的单端输出电压摆幅稳定在 2 80 m Vp- p。在 5 V电源电压下 ,功耗仅为1 30 m W。电路可稳定工作在 1 5 5 Mb/s、62 2 Mb/s、1 .2 5 Gb/s三个速率上。     

1OGb/s SiGe光接收机限幅放大器

给出了一个利用IBM 0.5μm SiGe BiCMOS工艺实现的10Gb/s限幅放大器.在标准的3.3V电源电压,功耗为133.77mW.在31dB的输入动态范围内,可以保持980mVpp恒定输出摆幅.     

用于10Gb/s光接收机的BiCMOS放大电路

设计了一种用于SDH系统STM-64(10Gb/s)速率级光接收机中的BiCMOS放大电路,包括NMOS共栅-共源前置放大器和差分式BiCMOS主放大器;各个放大器中都引入了负反馈;并精选了元器件参数,采取了提速措施,以保证放大电路在低功耗下工作在10Gb/s或更高速率上.实验结果表明,所设计的放大电路在10Gb/s速率上,主放大器输入动态范围为42dB(3.2～500mV),50Ω负载电阻上的输出限幅约为250mV,小信号输入时的最高工作速率达到12Gb/s,放大电路可采用1.8～5.6V电源供电,平均功耗约为230mW,从而满足了光纤通信系统中的高性能要求.     

0.18 μm CMOS 10 Gb/s光接收机的单片集成数据再生电路

利用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计的,应用于光纤传输系统SDH STM-64速率级(10 Gb/s)的单片光接收机.该接收机包括限幅放大器、时钟恢复、数据判决电路.后仿真可工作在10 Gb/s速率上.该电路采用1.8 V电源电压,功耗500 mW,50 Ω负载上单端输出.摆幅340 mV,芯片面积1.968 mm×1.135 mm.     

应用于10Gb/s光接收机的全差分CMOS跨阻前置电路设计

设计了一种的低成本、低功耗的10 Gb/s光接收机全差跨阻前置放大电路。该电路由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成,其可将微弱的光电流信号转换为摆幅为400 mVpp的差分电压信号。该全差分前置放大电路采用0.18 m CMOS工艺进行设计,当光电二极管电容为250 fF时,该光接收机前置放大电路的跨阻增益为92 dB,-3 dB带宽为7.9 GHz,平均等效输入噪声电流谱密度约为23 pA/(0~8 GHz)。该电路采用电源电压为1.8 V时,跨阻放大器功耗为28 mW,限幅放大器功耗为80 mW,输出缓冲器功耗为40 mW,其芯片面积为800 m1 700 m。     

低功耗CMOS限幅放大器设计

利用0.18μm CMOS工艺设计了应用于光接收机中的10Gb/s限幅放大器.此限幅放大器由输入缓冲,4级放大单元,一级用于驱动50Ω传输线的输出缓冲和失调电压补偿回路构成.输入动态范围为38dB(10mV～800mV),负载上的输出限幅在400mV,在3.3V电源电压下,功耗仅为99mW.整个芯片面积为0.8×1.3mm2.     

12×10Gb/s CMOS并行光接收机前置放大器阵列设计

采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种12路并行、每路工作速率为10Gb/s的光接收机前置放大器阵列,应用于高速芯片间的光互连.整个电路通过1.8V电压供电,采用RGC结构和有源电感并联峰化技术,单路中频跨阻增益为47.1dBΩ,-3dB带宽为8.9GHz.芯片工作时总的传输速率为120Gb/s.     

SDH系统STM-16速率级CMOS限幅放大器

本文提出了用于 SDH系统 STM- 16速率级光接收机中主放大器的 CMOS限幅放大器的设计方法。此限幅放大器由输入缓冲、主放大单元、输出缓冲、偏置补偿电路四部分组成。当限幅放大器工作在2 .5 Gbit/ s时 ,输入动态范围为 49d B,5 0 Ω负载上的输出限幅在 80 0 m V,利用 3.3V电源供电 ,功耗约为 5 0 m W。     

1.25 Gbit/s光接收机限幅放大器

文章介绍了采用0.35 μm双极型互补氧化物半导体(BiCMOS)工艺制作的光纤通信用低功耗的1.25 Gbit/s限幅放大器,其电路采用3.3 V单电源供电,电路增益可以达到70 dB,功耗为20 mW,在27 dB的输入动态范围内,可以保持800 mV的恒定输出摆幅.整个芯片的面积为1.30 mm×0.75 mm.     

2.5Gb/s和3.125Gb/s速率级0.35μmCMOS限幅放大器

采用了TSMC0.35μm CMOS工艺实现了可用于SONET/SDH2.5Gb/s和3.125Gb/s速率级光纤通信系统的限幅放大器。通过在芯片测试其最小输入动态范围可达8mVp—p，单端输出摆幅为400mVp-p，功耗250mW，含信号丢失检测功能，可以满足商用化光纤通信系统的使用标准。     

10Gb/s OEIC光接收机前端及3.125Gb/s限幅放大器

摘要：基于南京电子器件研究所Φ76mm GaAs pHEMT工艺,研制了10Gb/s OEIC光接收机前端,并首次采用耗尽型PHEMT设计并实现了限幅放大器。借助模拟软件ATLAS建立并优化了器件模型,组成形式为MSM光探测器和电流模跨阻放大器,探测器带宽超过10GHz,电容约3fF/μm,光敏面积50×50μm2,整个芯片面积1511μm×666μm。限幅放大器采用无源电感扩展带宽,并借助三维电磁仿真软件HFSS进行模拟仿真。限幅放大器芯片面积1950μm×1910μm,在3.125Gb/s传输速率下,分别输入10mVpp和500mVpp,可以得到500mVpp恒定输出摆幅。