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一种大带宽、高增益的高速跨阻放大器芯片设计
1
作者 班郁 《太赫兹科学与电子信息学报》 2025年第1期35-39,共5页
提出一种可用于高速光接收系统的宽带跨阻放大器(TIA)芯片架构和电路设计。跨阻放大器芯片作为光电探测器后端电路,可对探测器输出的电流信号进行低噪声放大,并使其满足速率和系统灵敏度需求。高速跨阻放大器设计架构由跨阻放大器核心... 提出一种可用于高速光接收系统的宽带跨阻放大器(TIA)芯片架构和电路设计。跨阻放大器芯片作为光电探测器后端电路,可对探测器输出的电流信号进行低噪声放大,并使其满足速率和系统灵敏度需求。高速跨阻放大器设计架构由跨阻放大器核心电路、单端到差分转换电路以及限幅放大器电路3部分组成。在限幅放大器设计中,利用密勒效应引入可调电容平衡高频电路输出电压幅度、带宽和电路稳定性,实现信号宽带接收、限幅放大以及外部驱动等功能,提升高速传输信号的质量。通过在不同工艺角下对芯片进行小信号幅频特性分析、噪声仿真及大信号时域分析,进一步验证了跨阻放大器芯片的带宽、噪声和灵敏度以及传输特性等芯片各项性能指标。 展开更多
关键词 宽带跨阻放大器(tia) 高速光收发 密勒效应
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一种高增益宽带共栅CMOS电流模跨阻放大器 被引量：4
2
作者 杨仕强 方健 +2 位作者 张波 张正璠 李肇基 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期308-310,共3页
文章提出了一种高增益宽带共栅CMOS电流模跨阻放大器,从理论上对电路进行了分析。采用0.5μmCMOS工艺进行HSPICE仿真,结果表明,该电路结构能达到57dBΩ跨阻增益,1.5GHz带宽,6.4pA/sqrt(Hz)等效输入总电流噪声;在输入电流为200μA时,其... 文章提出了一种高增益宽带共栅CMOS电流模跨阻放大器,从理论上对电路进行了分析。采用0.5μmCMOS工艺进行HSPICE仿真,结果表明,该电路结构能达到57dBΩ跨阻增益,1.5GHz带宽,6.4pA/sqrt(Hz)等效输入总电流噪声;在输入电流为200μA时,其输出电压的动态摆幅达到220mV,功耗仅为76mW。 展开更多
关键词 共栅 电流模 跨阻放大器 高增益 宽带
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基于电流模结构的超宽带无源混频器设计
3
作者 李潇然 王乾 +4 位作者 雷蕾 刘自成 韩放 齐全文 王兴华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期655-660,共6页
采用SMIC 55 nm CMOS工艺,提出基于电流模结构的2~8 GHz超宽带高线性度直接下变频无源混频器结构.本设计主要结构为低噪声跨导放大器(low noise transconductance amplifier,LNTA)驱动I/Q两路电流模无源混频器,负载为低输入阻抗的跨阻... 采用SMIC 55 nm CMOS工艺,提出基于电流模结构的2~8 GHz超宽带高线性度直接下变频无源混频器结构.本设计主要结构为低噪声跨导放大器(low noise transconductance amplifier,LNTA)驱动I/Q两路电流模无源混频器,负载为低输入阻抗的跨阻放大器(trans-impedance amplifier,TIA),即LNTA-Passive Mixer-TIA结构.LNTA采用电容交叉耦合以及双端正反馈结构,解决阻抗匹配以及噪声等关键参数的折中问题.整个接收机链路获得较好的线性度及噪声性能,对于电源电压以及衬底噪声的鲁棒性也有所提升.后仿结果表明,在电源电压1.2 V情况下,射频输入信号频率为2~8 GHz,1 dB压缩点为−5.5 dBm,带内输入三阶交调点为−1 dBm,整体噪声系数为4 dB,核心版图面积为0.12 mm^(2). 展开更多
关键词 超宽带 低噪声跨导放大器 直接下变频无源混频器 跨阻放大器 CMOS工艺
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光发射功率自适控制系统中CMOS低噪声跨阻放大器设计 被引量：2
4
作者 王方林 王涛 +1 位作者 朱臻 洪志良 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期34-39,44,共7页
设计了一种应用于光发射功率自适控制系统中的低噪声宽带跨阻放大器,用0.6μmCMOS工艺实现,在156MHz 3dB带宽范围内最小均方根等效输入噪声电流为130pA/Hz,在无光状态时电路的总电流为3.3mA,功耗低于国外同类产品.
关键词 跨阻放大器 低噪声 低失调 宽带 低功耗
原文传递
基于0.18μm BiCMOS工艺的25Gbit/s光接收机前端电路设计 被引量：2
5
作者 李硕 何进 +5 位作者 陈婷 薛喆 王豪 常胜 黄启俊 魏恒 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第2期87-93,共7页
采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计并实现了一款传输速率为25 Gbit/s的高速光接收机前端电路。前端电路主要包括跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)、直流偏移消除电路和输出缓冲级4部分。跨阻放大器采用了伪差分结构,相比于传统的单端转... 采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计并实现了一款传输速率为25 Gbit/s的高速光接收机前端电路。前端电路主要包括跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)、直流偏移消除电路和输出缓冲级4部分。跨阻放大器采用了伪差分结构,相比于传统的单端转差分电路,减少了共模噪声,增强了电路的稳定性。限幅放大器采用了Cherry-Hooper结构,利用射极跟随器作为反馈通路,降低了输出电阻,将输出电容与放大级隔离,从而拓展带宽,提高电路增益。直流偏移消除电路,有效消除了跨阻放大器输出端的直流偏移,提高了电路的稳定性。仿真结果表明,光接收机前端电路跨阻增益为65.4 dBΩ,带宽为25.3 GHz,灵敏度为-16.7 dBm,功耗为163 mW。 展开更多
关键词 光接收机 25 Gbit/s 跨阻放大器(tia) 限幅放大器(LA) 直流偏移消除
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一种2.5Gb/s CMOS宽动态范围光接收机模拟前端电路
6
作者 方雅 何进 +4 位作者 余得水 王豪 常胜 黄启俊 童志强 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第2期280-284,290,共6页
基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于三级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动... 基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于三级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动态范围。为了提高增益,引入后置放大器,包括电平转换电路和三级差分放大电路,同时利用电容简并的方法来进一步拓展带宽,最后进行缓冲器输出。测试结果表明,在误码率为10-12的情况下,光接收机的输入灵敏度为-26dBm,过载光功率为3dBm,动态范围达到29dBm。光接收机在3.3V供电电压下,电流功耗为36mA,整体芯片面积为1 176μm×985μm。 展开更多
关键词 光接收机 跨阻放大器(tia) 双自动增益控制 动态范围 电容简并
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1Gb/s CMOS调节型共源共栅光接收机 被引量：6
7
作者 肖新东 毛陆虹 +2 位作者 余长亮 张世林 谢生 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期520-523,共4页
基于特许0.35μm EEPROM CMOS标准工艺设计了一种单片集成光接收机芯片,集成了双光电探测器(DPD)、调节型共源共栅(RGC)跨阻前置放大器(TIA)、三级限幅放大器(LA,limiting amplifier)和输出电路,其中RGCTIA能够隔离光电二极管的电容影响... 基于特许0.35μm EEPROM CMOS标准工艺设计了一种单片集成光接收机芯片,集成了双光电探测器(DPD)、调节型共源共栅(RGC)跨阻前置放大器(TIA)、三级限幅放大器(LA,limiting amplifier)和输出电路,其中RGCTIA能够隔离光电二极管的电容影响,并可以有效地扩展光接收机的带宽。测试结果表明,光接收机的3dB带宽为821MHz,在误码率为10-9、灵敏度为-11dBm的条件下,光接收机的数据传输速率达到了1Gb/s;在3.3V电压下工作,芯片的功耗为54mW。 展开更多
关键词 光接收机 跨阻放大器(tia) 双光电探测器(DPD) 调节型共源共栅(RGC) CMOS
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基于silica波导光栅的单纤三向器的混合集成研究 被引量：4
8
作者 李俊一 安俊明 +3 位作者 吴远大 李建光 王红杰 胡雄伟 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1422-1425,共4页
通过有源实时监控系统,采用手动和自动相结合的方法,将光纤、silica基阵列波导光栅(AWG)、1310nm激光器(LD)平台和1490nm、1550nm探测器(PD)平台用紫外固化胶混合集成为一新型单纤三向器。在耦合集成过程中,LD在15mA偏置电流下,三向器... 通过有源实时监控系统,采用手动和自动相结合的方法,将光纤、silica基阵列波导光栅(AWG)、1310nm激光器(LD)平台和1490nm、1550nm探测器(PD)平台用紫外固化胶混合集成为一新型单纤三向器。在耦合集成过程中,LD在15mA偏置电流下,三向器的上行出纤功率大约为-4dBm,LD和波导的耦合效率大约40%;当三向器输入1550nm光功率为1mW,PD在2.6V反向偏压下,下行输出光电流大约为76μA,波导和PD的耦合效率大约为42%。三向器中采用了对管PD集成方法。 展开更多
关键词 平面光波回路(PLC) 单纤三向器 silica阵列波导光栅(AWG) 带模斑尺寸变换的LD(SSC-LD) 探测器(PD) 紫外固化胶 有源对准技术 跨阻放大器(tia) 微带线(MSL) 微晶玻璃
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基于标准BiCMOS工艺的1.5 Gbit/s调节型共源共栅光接收机 被引量：4
9
作者 郭增笑 谢生 +3 位作者 付友 毛陆虹 康玉琢 张世林 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期26-30,共5页
基于IBM 0.18μm SiGe BiCMOS标准工艺设计实现了一种高速、低功耗的光接收机前端模拟电路。接收机芯片包括调节型共源共栅(RGC)跨阻放大器(TIA)、四级限幅放大器(LA)和输出缓冲电路(buffer)。采用高跨导SiGe异质结双极晶体管(HBT)作为... 基于IBM 0.18μm SiGe BiCMOS标准工艺设计实现了一种高速、低功耗的光接收机前端模拟电路。接收机芯片包括调节型共源共栅(RGC)跨阻放大器(TIA)、四级限幅放大器(LA)和输出缓冲电路(buffer)。采用高跨导SiGe异质结双极晶体管(HBT)作为输入级的RGC TIA有效隔离了探测器结电容和输入寄生电容的影响,更好地拓展了光接收机的带宽。仿真结果表明,在1.8V电源电压供电下,驱动50Ω电阻和10pF电容负载时,光接收机前端的跨阻增益为76.67dB,-3dB带宽为2.1GHz。测试结果表明,光接收机前端电路的-3dB带宽为1.2GHz,跨阻增益为72.2dB,在误码率(BER)为10-9的条件下,光接收机实现了1.5Gbit/s的数据传输速率。在1.8V电源电压下,芯片功耗仅为44mW,芯片总面积为800μm×370μm。 展开更多
关键词 光接收机 单片集成 调节型共源共栅(RGC) 跨阻放大器(tia) BICMOS
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