收藏本站
《东南大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

15-40Gb/s CMOS高速并行光接收前端放大电路设计

薛兆丰  
【摘要】: 随着Internet的迅猛发展,人们对信道带宽的要求呈爆炸性增长。越来越多的网络设备如Router、ATM、光交叉连接设备(OXC)以及DWDM等被置于运营商的同一个机房中。由于超高速数据连接的需要,这些设备之间一般采用光互联,并且连接距离较短(600m以内)。因为长距离光传输技术成本较高,所以在短距离内采用长距离光传输技术显然不合适。而具有较高性价比的甚短距离(VSR)光传输技术是这种应用情况下的最好选择。 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。在高速光纤传输系统中,广泛采用互阻前置放大器。主放大器有两种实现方式:自动增益控制放大器和限幅放大器。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,本文选择限幅放大器的形式来实现光接收机的主放大器。 本文采用TSMC 0.25μm CMOS工艺实现了基于VSR4-1并行光接收机前端放大电路设计。前置放大器采用了改进型共源跨阻结构,在满足电路工作带宽的同时,优化了电路的噪声性能。限幅放大器采用有源负载基本放大单元。根据理论分析优化设计,并通过实际模拟,取得了较优的增益、带宽、噪声和功耗性能。 本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现了基于VSR4-1及VSR5并行光接收机前端放大电路设计。前置放大器采用了RGC结构,克服了CMOS光检测器大寄生电容造成的带宽不够的问题。限幅放大器采用了改进型Cherry-Hooper放大单元。根据理论分析优化设计,并通过实际模拟,取得了较优的增益、带宽、噪声和功耗性能。 文章按照电路设计、版图设计、流片至芯片测试的顺序详细介绍了上述电路的设计过程及最终的测试结果。全部电路经模拟验证符合设计要求,并送交芯片制造厂商流片。所得样片,经初步测试,性能良好。 根据芯片在通路间隔离措施上的创新之处,于2005年5月提交了国家技术发明专利(申请号:200510040731.x)。 受江苏省科技厅委托,省教育厅于2005年8月20日在南京主持召开了“15-30Gb/s高速并行光接收前端放大器”成果鉴定会。鉴定委员会一致通过该成果的鉴定,认为本项研究成果达到了国际先进水平。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN721

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 钟阳;CMOS 155Mbps光接收机中限幅放大器的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 孙慧洋;1.25Gbps光纤接收CMOS跨阻预放电路的设计[D];辽宁大学;2012年
【参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 金杰;0.18μm CMOS 10 Gb/s光接收机前端放大电路设计[D];东南大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁健;;光缆线路监测系统在安徽电网的建设及应用[J];安徽电力;2010年03期
2 王佳,季伟,俞信;用于两台计算机互联的激光大气通信技术研究[J];北京理工大学学报;2003年04期
3 张方辉,张麦丽,许淑惠;液晶显示器用玻璃衬垫的探讨[J];玻璃与搪瓷;2005年02期
4 何登平,李俭兵;自承式光缆在长杆档架空方式中的应用[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2003年04期
5 徐泽清,徐鹿梅,于浩洋;塑料光纤在短距离高速通信网中的应用[J];长春师范学院学报;2004年10期
6 赵义红,李正文,刘永智,何其四;基于波粒二象性的量子光通信系统的研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年05期
7 李俊,赵彤,职淼;背向散射差异与光纤接头损耗的OTDR测试[J];电信工程技术与标准化;2003年07期
8 孟波;沈晓菲;李兵兵;;对数比放大电路在精密光功率计中的应用[J];电光与控制;2008年10期
9 邱琪;光纤双向视频数据传输系统的研究与实现[J];电子科技大学学报;2001年06期
10 王三;;光纤收发器的方案设计及趋势[J];电力电子;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 杨隽奎;;提高遵义电力光纤传输网抗灾能力加快光纤传输通信网升级改造步伐[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(二)[C];2008年
2 郑祖民;;基于EPON技术的宽带接入网络建设[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
3 张晓岁;;接入网与通信产品市场[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年
4 林海平;王亮;;多电平方式的120Mbps数字电视光纤传输系统[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年
5 王三;;千兆光纤收发模块SFP的设计及测试[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
6 王三;;光纤收发器的方案设计及趋势[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
7 沈一春;刘明;薛群山;吴椿烽;;高强度耐弯单模光纤的研究与应用[A];中国通信学会2009年光缆电缆学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖新东;高速高灵敏度CMOS光接收机研究与实现[D];天津大学;2012年
2 詹琰;GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
3 戚永军;光纤共焦扫描显微成像技术的研究[D];南京理工大学;2002年
4 张凯;无线光通信双幅度脉冲间隔调制研究及其在光波ETC中的应用[D];清华大学;2004年
5 宁鼎;掺镱单包层和双包层光纤及其激光器的研究[D];南开大学;2001年
6 庞兆广;体波声电光效应的研究[D];北京工业大学;2006年
7 韩庆荣;PCVD单模光纤的材料组成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
8 徐永祥;显微干涉术在测量微小表面几何参数中的关键技术研究[D];南京理工大学;2007年
9 江小平;舰载通信系统及其关键技术研究[D];华中科技大学;2007年
10 朱浩波;单路与多路CMOS工艺单片光电集成接收机研究与制作[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩笑;OCDMA通信系统中地址码的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱武增;水下机器人数字光纤传输系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 黄德新;单向视频光端机的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
4 徐祺;双向音频光端机的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
5 杨鑫会;InGaAsP/InP多量子阱锁模激光器及其超短脉冲产生的研究[D];天津理工大学;2010年
6 苏子龙;清远慧光变电站光纤通信系统设计[D];华南理工大学;2010年
7 伍雪焱;云南澜沧江水电集控中心通信组网方案研究[D];昆明理工大学;2008年
8 姜平涛;基于密集波分复用技术传输网的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
9 刘凌寒;塑料光纤连续测量液位传感器[D];吉林大学;2011年
10 顾勤;提升无线网络基站可用率的运维技术研究[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 陶蕤,王志功,董毅,谢世钟;2.5 Gb/s CMOS光接收机跨阻前置放大器[J];半导体光电;2001年03期
2 王延锋,高建军,吴德馨;10~40Gb/s OEIC光接收机前端的最新研究进展[J];半导体技术;2002年03期
3 郑远,陈堂胜,钱峰,李拂晓,邵凯;用于40Gb/s光接收机的0.2μm GaAs PHEMT分布放大器[J];半导体学报;2005年10期
4 王国全;10Gbit/s GaAs跨阻前置放大器[J];电子器件;2005年02期
5 许杰;光纤通信浅谈[J];科技情报开发与经济;2004年08期
6 乔飞,杨华中,罗嵘,汪蕙;宽工作电压范围单电源CMOS误差放大器[J];微电子学;2004年01期
7 卢宝骅;双极模拟IC版图与线路图同一性验证[J];微电子技术;2002年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 金杰;0.18μm CMOS 10 Gb/s光接收机前端放大电路设计[D];东南大学;2004年
2 胡艳;超高速并行光接收机电路设计[D];东南大学;2004年
3 张黎明;CMOS高速光接收机前端放大电路设计[D];合肥工业大学;2007年
4 谢亚伟;LDO线性稳压器中关键模块的研究与设计[D];合肥工业大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 甘露;低电压低功耗CMOS RSSI电路的研究[D];杭州电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王志功;光纤通信系统超高速集成电路设计[J];中国科学基金;2000年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵同光;;图解法在RC耦合放大电路中的应用[J];鞍山科技大学学报;1981年03期
2 许长青;用万用表快速判断放大电路故障[J];中国有线电视;2002年12期
3 陈永利;孟惠霞;;Multisim9在电路仿真与分析中的应用[J];济源职业技术学院学报;2006年03期
4 吉祥朵朵;;凝听来自麦博的声音——麦博Pure102.0多媒体音箱[J];大众硬件;2006年08期
5 张慧敏;;放大电路频率特性的理论和实验分析[J];现代电子技术;2007年16期
6 田中俊;;电子技术中负载线方程的分析[J];枣庄学院学报;2007年05期
7 本刊编辑部;;主动式的魅力——ATC SCM16A主动式书架音箱[J];视听技术;2008年03期
8 聿名;;平价、优秀、全面 声雅A-216全平衡合并式功率放大器[J];视听技术;2008年07期
9 罗毅;孙友;;电子电路中反馈放大器类型的快速判断方法[J];湖北第二师范学院学报;2009年02期
10 文和先;;浅谈ATX型微机电源中的自激振荡开关启动电路[J];科技创业月刊;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙峥;徐勇;何敏;闵锐;马丽梅;;受控电流源开路法在单管放大电路中的应用[A];中国电子教育学会高教分会2011年论文集[C];2011年
2 胡理;党星奇;李小华;;示波器卡模拟通道设计方法[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
3 付继伟;汪小亚;王海军;;开关电源用于精密放大电路供电的一种解决方案[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
4 王兴萍;陈斯文;;用于磁通信的磁场波动探测仪设计实现[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
5 吴绥菊;季晓雷;;织机经纱动态张力的数字化测试方法[A];“泰坦杯”2005年全国无梭织机使用技术与产品开发交流研讨会论文集[C];2005年
6 李旦;俞承芳;;软硬件结合的电子线路故障排除实验的尝试[A];2007年全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2007年
7 张佑祥;;简述电子式和电磁式二种剩余电流断路器(简称漏电开关)[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十一届学术年会论文集[C];2002年
8 刘博;崔丽艳;刘辉;;DX-400中波发射机功率取样放大电路工作原理及调整方法[A];中国新闻技术工作者联合会2011年学术年会论文集(下篇)[C];2011年
9 李小刚;苏弘;千奕;董成富;马晓莉;;一种分立元件的RF宽带放大电路研制[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
10 蒋坤;乐群;;《模拟电子技术》课程教学中的几点体会[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东 许日明;全直耦胆石混合对地放大电路[N];电子报;2005年
2 山东 宋作贵;数字卫星接收机音频电路的检修[N];电子报;2007年
3 江西 陆梅林;熊猫牌2111型彩电鉴频电路检修[N];电子报;2007年
4 杨士毅;什么是SRPP放大电路?[N];信息时报;2000年
5 天津 戴洪志;靓声的《斯巴克》Cayin SC-6LS胆前级[N];电子报;2006年
6 山东 熊晓林;解读多媒体有源音箱电路[N];电子报;2005年
7 浙江 蒋建斌;无磁隙输出牛单端放大器制作[N];电子报;2007年
8 天津 戴洪志;性能优异的电子管差分放大电路[N];电子报;2006年
9 郸城 李西亮;自激的产生与消除[N];电子报;2007年
10 南阳市高级技工学校 裴文彬 郭建国;电子电路中的“耦合”方式及其特点[N];电子报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄文韬;SiGe/Si外延与SiGe HBT微波单片放大电路研究[D];清华大学;2004年
2 李冬;10MeV紧凑型回旋加速器高频功率源的设计与实现[D];华中科技大学;2011年
3 张祥金;脉冲激光近程定距系统设计理论及应用研究[D];南京理工大学;2007年
4 吴强;HBT模型参数提取方法及InP基单片集成器件的研究[D];北京邮电大学;2008年
5 覃章健;基于FPGA的便携式数字核谱仪研制[D];成都理工大学;2008年
6 沙建军;空间带电粒子谱的探测和研究[D];中国原子能科学研究院;2003年
7 张哲;仿生电子鼻传感器阵列设计及其在牛肉品质检验中的应用[D];吉林大学;2008年
8 崔海林;InP基HBT及单片集成光接收机前端的理论与实验研究[D];北京邮电大学;2007年
9 苗昂;InP基PIN光探测器+HBT单片集成光接收机前端的研究[D];北京邮电大学;2008年
10 胡少坚;霍尔相位传感器组件及相关关键技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 牧继清;生物智能多道仪滤波与放大电路的设计与实现[D];郑州大学;2011年
2 金杰;0.18μm CMOS 10 Gb/s光接收机前端放大电路设计[D];东南大学;2004年
3 刘大燕;一种适用于低频小信号检测的放大电路设计[D];杭州电子科技大学;2014年
4 付巍;基于电容传感器的一体化放入式电子测压器系统的研究[D];中北大学;2006年
5 吴纲要;基于GMR地磁场检测的研究[D];黑龙江大学;2008年
6 林智凯;具有内外置天线切换功能的新型双射频低噪放大电路的研究[D];广东工业大学;2013年
7 李铁莲;液压支架中压力变送器及其检测系统研究[D];太原理工大学;2007年
8 罗文志;基于ARM的血氧饱和度检测仪的研究[D];广西师范大学;2007年
9 徐晔;基于ATP生物化学发光法微生物含量检测仪[D];华东师范大学;2007年
10 周凯;超声波混凝土构件检测系统的研究及试验分析[D];中南大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026