10 Gbit/s GaAs 跨阻前置放大器

GaAs基pHEMT工艺适合于制作10Gbit／s速率的高速前置放大器电路。完成了工作于10Gbit／s速率的跨阻前置放大器电路的器件设计、电路设计,电路采用了串联电感L技术,有效地提高了工作带宽。模拟工作带宽达到9．0GHz,跨阻增益达到58dBt2。电路采用0．2pmGaAs基pHEMT电子束直写T型栅工艺制作。对制作的电路进行了电测试,可工作于10Gbit／s的速率。     

2.5Gb/Scmos光接收机跨阻前置放大器

给出了一种利用0.35μm CMOS工艺实现的2.5Gb/s跨阻前置放大器。此跨阻放大器的增益为59 dB*Ω,3dB带宽为2GHz,2GHz处的等效输入电流噪声为0.8×10-22 A2/Hz。在标准的5V电源电压下,功耗为250mW。PCML单端输出信号电压摆幅为200mVp-p。整个芯片面积为1.0mm×1.1mm。     

12 Gb/s GaAs PHEMT跨阻抗前置放大器

采用0.5 μ m GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源偏置光接收机跨阻抗前置放大器.放大器-3dB带宽约为9.5GHz;在50MHz~7.5GHz范围内,跨阻增益为43.5±1.5dB Ω ,输入输出回波损耗均小于-10dB;带内噪声系数在4dB~6.5dB之间,由此得到的最小等效输入噪声电流密度约为17.6pA/ Hz ;输入12Gb/s NRI伪随机序列时,放大器输出眼图清晰,眼开良好.     

光通信用宽动态范围10 Gb/s CMOS跨阻前置放大器

采用UMC 0.13 μm CMOS工艺,设计了一种应用于SDH系统STM-64(10 Gb/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特点的RGC形式的跨阻放大器实现.同时,引入消直流电路来扩大输入信号的动态范围.后仿真结果表明:双端输出时中频跨阻增益约为57.6 dBΩ,-3 dB带宽为10.7 GHz,平均等效输入噪声电流谱密度为18.76 pA/sqrt(Hz),1.2V单电压源下功耗为21 mW,输入信号动态范围40 dB(10 μA～1 mA).芯片面积为0.462 mm×0.566 mm.     

10Gb/s GaAs PHEMT光接收机前置放大器

简要分析了光接收机分布式前置放大器所具有的宽带优势,研制出了一种利用南京电子器件研究所0．5μm标准GaAs PHEMT工艺实现的10 Gb/s分布式前置放大器。该前置放大器采用损耗补偿技术,由七个共源共栅级联的单元组成,测试结果表明,该分布式前置放大器可以工作在10 Gb/s速率上。     

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.     

10Gb/s GaAs PHEMT电流模跨阻抗光接收机前置放大器

采用0．5μm GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源共栅电流模跨阻抗前置放大器（TIA）．测量得到放大器-3dB带宽为7．5GHz，跨阻增益为45dBQ；输入输出电压驻波比（VSWR）均小于2；等效输入噪声电流谱密度在14．3～22pA／√Hz之间，平均值为17．2pA／√Hz．在输入10Gb／s非归零（NRZ）伪随机二进制序列（PRBS）信号下，放大器输出眼图清晰，具有14ps的定时抖动和138mV的峰峰电压．     

Gb/s级光前置放大器的基本电路形式

通过对由InGaAs-PIN或InGaAs-APD与GaAsFET或HEMT配合组成的光前置放大器分类比较,找出了适合Gb/s高速光纤通信前置放大器的电路形式。介绍了几种典型电路,讨论和分析了其设计、制作和测试结果。     

10Gb/s GaAs PHEMT电流模跨阻抗光接收机前置放大器

采用0.5μm GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源共栅电流模跨阻抗前置放大器(TIA).测量得到放大器-3dB带宽为7.5GHz,跨阻增益为45dBΩ;输入输出电压驻波比(VSWR)均小于2;等效输入噪声电流谱密度在14.3～22pA/ Hz之间,平均值为17.2pA/ Hz.在输入10Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)信号下,放大器输出眼图清晰,具有14ps的定时抖动和138mV的峰峰电压.     

155Mb/s光通信用CMOS自动增益控制跨阻前置放大器

采用华润上华的0.6μm标准CMOS工艺设计了一种应用于光纤通信系统STM-1速率级别的自动增益控制(AGC)跨阻前置放大器.为了扩展输入动态范围,采用自动增益控制技术监控输入电流中与电流幅度成正比的直流分量的变化.当输入信号过大时,降低电路的跨阻增益,从而避免输出波形出现严重失真.通过分析电路中几个主要元件对等效输入噪声电流的贡献,给出了噪声性能优化的方法.测试结果表明,在5V电源电压下,小信号时电路差分跨阻增益达到91.7dBΩ(38.5kΩ),-3dB带宽125MHz,最大输入光功率0dBm,平均等效输入噪声电流谱密度为4.8pA.功耗为180mW.芯片面积为0.7×0.4mm².     

用于平衡探测器的5Gb/s前置放大器设计

相干光通信的平衡探测器采用双端差分结构,能够有效地提高光通信灵敏度。前置放大器作为光接收器的前端,其性能高低直接影响到整个光接收系统的工作性能,是光接收器的重要组成部分。文章采用SMIC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于5Gb/s平衡探测器的接收机前置放大器。前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC结构作输入级,同时输出级采用两级结构,在保证带宽的前提下能够提供足够大的电流驱动50Ω负载。仿真结果表明,该前置放大器带宽能达到要求的5.12GHz,灵敏度达到-18.4dBm,眼图张开度良好,能够满足系统对噪声抑制的要求。     

10Gb/s宽动态范围CMOS跨阻前置放大器

采用UMC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于SDH系统STM-64(10Gb/s)光接收机的前置放大器.该前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC (Regulated Cascode)作为输入级.同时,采用消直流技术来扩大输入信号的动态范围.在片测试结果表明：双端输出时中频跨阻增益约为58.57 dBΩ(848 Ω),-3dB带宽为12GHz,平均等效输入噪声电流谱密度约为24.7pA/Hz^1/2,1.2V单电压源下功耗为21.84mW,其中8mW来自输出缓冲.输入电压信号动态范围36.5dB(12mV～800mV).包括焊盘在内的芯片面积仅为0.462×0.566mm²     

10Gb/s GaAs PHEMT高增益光接收机前置放大器

基于南京电子器件研究所0.5μm GaAs PHEMT工艺,研制了一种高增益级联式光接收机前置放大器，作为前级的跨阻抗放大器的-3dB带宽为10GHz,小信号增益为9dB； 作为后级的分布式放大器的-3dB带宽接近20GHz,小信号增益为12dB； 级联前置放大器小信号增益达21.3dB,跨阻增益为55.3dBΩ,在输入10Gb/s非归零伪随机二进制序列下,放大器输出眼图清晰、对称、信噪比优于跨阻放大器,分布放大器不能校正的输入波形失真也得到显著改善。