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《哈尔滨工业大学》 2007年
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2.5Gbps CMOS光接收机前端放大电路设计

白涛  
【摘要】: 社会化信息的进程和人们对获取信息的追求推动着信息产业,尤其是以光纤为网络的超高速干线数字通信系统的迅速发展。近年来,以光波为载体、光纤为传输媒质的光纤通信异军突起,发展十分迅速,已成为信息高速公路的主体。光纤通信具有容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点,因此开发具有自主知识产权、用于光纤传输的高速集成电路对我国信息化建设具有重大意义。 在用于光纤传输系统的功能电路中,构成光接收机前端放大电路的前置放大器和主放大器是两个关键电路。本课题采用0.18μm CMOS工艺实现适用于同步光纤传输系统STM-16(2.5Gb/s)速率级的前置放大器和主放大器,并最终模拟实现光接收机前端放大电路的单片集成。 作为光接收机的关键部分,前置放大器的性能在很大程度上决定了整个光接收机的性能。本文采用可调节共源共栅(RGC)结构作为跨阻前置放大器的输入级来增加高频时的等效跨导。同时,为了进一步扩展带宽,采用了有源电感反馈代替传统结构中的电阻反馈。 由于限幅放大器具有设计简单、功耗低、芯片面积小和外接元件少的优点,我们选择采用限幅放大器的形式来实现光接收机的主放大器。限幅放大器的宽带放大单元采用改进的Cherry-Hooper结构以获得高的增益带宽积。 本文设计的限幅放大器的最高工作带宽可达3.8GHz,可以满足STS-96(5Gb/s)速率级的光纤传输系统的要求,具有一定的突破。 最后,本文简要论述了高速芯片版图的设计技巧并给出了光接收机前端放大电路的版图及其验证眼图。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN722

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