检索结果-内蒙古大学图书馆

微电子学 2024年第3期54卷 362-368页

作者：郑浩杨东东刘延飞郭小男火箭军工程大学西安710025

设计了一款应用于脉冲飞行时间(ToF)激光雷达(LiDAR)接收器的宽带高增益跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)。该TIA由跨阻预放大器、后级电压放大器、增益补偿放大器和输出缓冲器组成。跨阻预放大器采用改进型RGC电路实现;后级... 详细信息

设计了一款应用于脉冲飞行时间(ToF)激光雷达(LiDAR)接收器的宽带高增益跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)。该TIA由跨阻预放大器、后级电压放大器、增益补偿放大器和输出缓冲器组成。跨阻预放大器采用改进型RGC电路实现;后级电压放大器采用有源反馈电路,以提升带宽;具有有源峰值电感的增益补偿放大电路用来消除大尺寸输出缓冲器对TIA整体带宽的影响。提出的TIA电路采用0.18μm标准CMOS工艺设计。在电源电压为3.3 V条件下,TIA总消耗功率约168 mW,差模跨阻增益为106 dBΩ,-3 dB带宽约为300 MHz,输入参考噪声电流谱密度为6.8 pA/√Hz,当SNR=5时,能够检测的最小光电流约为0.7μA,动态范围为83 dB。

关键词：跨阻放大器激光雷达接收器飞行时间雪崩光电二极管

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基于SiGe BiCMOS工艺的25 Gbit/s跨阻放大器设计

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半导体技术 2017年第12期42卷 892-895,917页

作者：薛喆何进陈婷王豪常胜黄启俊许仕龙武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050051

采用0.25μm SiGe双极CMOS(BiCMOS)工艺设计并实现了一种传输速率为25 Gbit/s的高速跨阻前置放大器(TIA)。在寄生电容为65 fF的情况下,电路分为主放大器模块、两级差分模块和输出缓冲模块。相比传统的跨阻放大器,TIA采用Dummy形式实现... 详细信息

采用0.25μm SiGe双极CMOS(BiCMOS)工艺设计并实现了一种传输速率为25 Gbit/s的高速跨阻前置放大器(TIA)。在寄生电容为65 fF的情况下,电路分为主放大器模块、两级差分模块和输出缓冲模块。相比传统的跨阻放大器,TIA采用Dummy形式实现了一种伪差分的输入,减小了共模噪声,提高了电路的稳定性;在差分级加入了电容简并技术,有效地提高了跨阻放大器的带宽;在各级之间引入了射极跟随器,减小了前后级之间的影响,改善了电路的频域特性。电路整体采用了差分结构,抑制了电源噪声和衬底噪声。仿真结果表明跨阻放大器的增益为63.6 dBΩ,带宽可达20.4 GHz,灵敏度为-18.2 dBm,最大输出电压为260 mV,功耗为82 mW。

关键词：跨阻放大器 25 Gbit/s 伪差分输入电容简并 SiGe双极CMOS(BiCMOS)

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用于光通信与互连、集成差分光电探测器的标准CMOS全差分跨阻放大器

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中国科学：信息科学 2010年第9期40卷 1281-1292页

作者：余长亮毛陆虹肖新东张世林天津大学电子信息工程学院

基于标准CMOS技术,提出和研究了一种用于光通信与光互连、集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器(TIA).为实现全差分特性,提出了一种新型全差分光电探测器,其作用是将入射光信号转换成一对全差分光生电流信号,并保证电路结构和模型的全... 详细信息

基于标准CMOS技术,提出和研究了一种用于光通信与光互连、集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器(TIA).为实现全差分特性,提出了一种新型全差分光电探测器,其作用是将入射光信号转换成一对全差分光生电流信号,并保证电路结构和模型的全差分对称性.理论分析和仿真结果均表明:与常规的、集成光电探测器的差分跨阻放大器相比,该全差分跨阻放大器的带宽更高,灵敏度也同时被提高一倍.基于该集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器,采用特许3.3V,0.35μm标准CMOS工艺设计和制造了一种单片全差分光电集成接收机.其跨阻增益为98.75dBΩ,从1Hz至-3dB频率点间的等效输入积分噪声电流为0.334μA.该光接收机采用了单一的3.3V电源;跨阻放大器与限幅放大器的总功耗为100mW;50Ω输出缓冲器的功耗为138mW.对于850nm的入射光、-12.2dBm的峰峰光功率和231–1位伪随机二进制序列输入信号,该光接收机达到了1.1GHz的3dB带宽和1.6Gbit/s的数据率.

关键词：跨阻放大器光电探测器 CMOS 光接收机单片集成电路

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一种高增益、大带宽跨阻放大器的设计

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电子器件 2017年第6期40卷 1451-1455页

作者：杨赟秀袁菲明鑫邓世杰路小龙景立呙长冬西南技术物理研究所激光光电基础技术部成都610041 电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054

作为激光近炸引信中探测与目标识别核心元件的光电探测器,其性能取决于光电二极管和相应的放大电路。针对引信、制导应用对光电探测器的要求,提出一种新型高增益、大带宽跨阻放大器设计。该跨阻放大器由两级放大电路构成,第1级由两个对... 详细信息

作为激光近炸引信中探测与目标识别核心元件的光电探测器,其性能取决于光电二极管和相应的放大电路。针对引信、制导应用对光电探测器的要求,提出一种新型高增益、大带宽跨阻放大器设计。该跨阻放大器由两级放大电路构成,第1级由两个对称的RGC(Regulated Cascode)结构组成,消除光电二极管漏电流对直流工作点影响,隔离光电二极管寄生电容提升工作带宽;第2级放大电路由3个级联的反相放大器构成,是跨阻放大器的主要增益级;最后以射级跟随器输出,为后续系统提供足够的电压摆幅。该电路基于SMIC 0.35μm标准CMOS工艺设计,仿真结果表明:跨阻增益为110.2 dBΩ,带宽为46.7 MHz,40 MHz处的等效输入噪声电流低至1.09 pA/(Hz)^(1/2),带宽内等效输出噪声电压为5.37 mV。测试结果表明,跨阻放大器增益约为109.3 d BΩ,输出电压信号上升时间约为7.8 ns,等效输出噪声电压大小为6.03 mV,功耗约为10 mW,对应芯片面积为1 560μm×810μm。

关键词：跨阻放大器高增益大带宽 RGC 反相放大器

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光接收机中前置跨阻放大器的设计

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2007年第1期30卷 26-28,65页

作者：窦建华刘贺挺合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

利用0.6μm CMOS工艺设计了一种用于光纤通信的跨阻前置放大器。电路采用推-挽反相器级联形式的结构,本身能够自偏压,不需设计偏压电路,减少了芯片面积,同时它的输出可以端到端地满摆幅工作,而且只要放大部分的2个MOS管都处在饱和区,就... 详细信息

利用0.6μm CMOS工艺设计了一种用于光纤通信的跨阻前置放大器。电路采用推-挽反相器级联形式的结构,本身能够自偏压,不需设计偏压电路,减少了芯片面积,同时它的输出可以端到端地满摆幅工作,而且只要放大部分的2个MOS管都处在饱和区,就能得到最大的电压增益;利用SmartSpice软件对电路进行仿真,结果表明在+5 V电源电压作用下,该放大器的增益为78.9 dbΩ,3 db带宽为540 MHz。

关键词：光接收机前置放大器跨阻放大器 CMOS工艺

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应用于光通信的激光驱动器和跨阻放大器设计

应用于光通信的激光驱动器和跨阻放大器设计

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作者： Ahmed Wahba Abdalla Elsayed 中国科学技术大学

学位级别：博士

在用于光通信链路的各种调制方案中,开关键控(OOK)由于其简单性和成本效益而被广泛应用于接入网和城域网。然而,数据流量的快速增长促进了其他具有更高频谱效率的调制方案的应用。其中,四电平脉冲幅度调制(PAM4)由于在相同带宽下传输比... 详细信息

在用于光通信链路的各种调制方案中,开关键控(OOK)由于其简单性和成本效益而被广泛应用于接入网和城域网。然而,数据流量的快速增长促进了其他具有更高频谱效率的调制方案的应用。其中,四电平脉冲幅度调制(PAM4)由于在相同带宽下传输比特率比OOK调制提高了一倍,现已被用于高数据速率标准。OOK和PAM4调制方案中最常用的数据编码格式是不归零码(NRZ)和归零码(RZ)。相比50%占空比的RZ编码,NRZ编码仅需一半的带宽便可传输相同的比特率。然而由于光纤色散的影响,会使传输的脉冲变宽并引起符号间干扰(ISI),因此不推荐在长距离传输中使用NRZ编码。与此相反,RZ编码在长距离应用中具有更好的性能,因为它具有较短的脉冲,因此可以减轻色散效应。本文主要研究激光二极管驱动器(LDD)电路和跨阻放大器(TIA)的设计和实现,该电路同时支持NRZ或RZ数据编码格式的OOK和PAM4调制方案。OOK/PAM4双模操作使得所设计的模块适用于不同标准的光通信系统。本文设计了四种不同的LDD集成电路,其中三个应用ROGERS RO4350B印刷电路板(PCB)制作了测试板并进行了板上测试,而第四种电路则是对版图作后仿真进行了评估。第一个LDD IC支持NRZ-OOK和NRZ-PAM4两种模式,数据速率分别高达15 Gbps和30 Gbps,并采用0.15 μm增强型PHEMT工艺实现。其中30 Gbps NRZ-PAM4 LDD通过组合两个分别作为高、低放大路径的15 Gbps NRZ-OOK LDD来实现,实现在驱动25Ω激光器时产生幅度为0、40、80和120 mA的PAM4输出电流信号。其中高、低两种放大路径作为15 Gbps NRZLDD时可以单独使用或同时使用。电路通过在输出级使用交叉耦合的中和电容提高了驱动器带宽。输出传输线的无源反向终端匹配使用片上50 Ω电阻实现,可吸收因负载不匹配引起的信号反射。测量结果显示,NRZ-OOK和NRZ-PAM4驱动电路的输出眼图清晰,速度分别高达15 Gbps和30 Gbps。在电压为-5.2V单电源供电、最大输出电流为120mA的情况下,驱动器功耗为1.228W。该驱动器具有很高的电流驱动能力和较好的功耗比,适用于驱动大电流分布式反馈(DFB)激光器,芯片的总面积为0.7×1.3mm2。第二个LDD IC同样采用0.15μm增强型PHEMT工艺,它分别以2.5 Gbps和5 Gbps的数据速率支持RZ-OOK和RZ-PAM4模式。设计的RZ-LDD提供一种将NRZ-RZ转换电路和大电流LDD相结合的单芯片解决方案来提高集成度。输出的RZ信号占空比为33%(132 ps),适用于长距离光通信系统。最大输出电流高达120 mA,使得该驱动器成为驱动大电流DFB激光器的理想选择。该激光器可以偏置在增益切换模式工作,以进一步改善传输距离。测量结果显示出清晰的输出电气眼图,上升/下降时间低于38 ps。NRZ-RZ转换器的电源电压为-1.9 V,LDD的电源电压为-5 V,总功耗为1.3 W。芯片总面积为1.2×2.7mm2。第三个LDD IC采用0.13μm SOI CMOS工艺设计并做了测试。与第二个LDD设计相似,该驱动器还支持2.5 Gbps RZ-OOK和5 Gbps RZ-PAM4工作模式。但是,其输出电流被提升到135 mA,并且通过使用压控延迟线实现在25-50%的范围内调整输出RZ信号的占空比。此外,驱动器利用有源反向端接(ABT)电路来吸收由于激光器端负载不匹配而产生的信号反射。在上升/下降时间低于50 ps的情况下测量到清晰的输出电气眼图。在135 mA的最大输出电流下,RZ-LDD消耗1.455 W。总芯片面积为1.8×2.6mm2。第四个LDD电路以10 Gbps NRZ-OOK方式工作,采用0.13μm SOI CMOS工艺设计。该驱动器利用交叉耦合的中和电容,并集成了可调负电容电路以扩展带宽。由于采用分段输出驱动方案,LDD可以在25Ω激光器上提供10-150 mA调制电流范围,并保证动态性能。驱动器支持直流耦合和交流耦合两种耦合方式驱动25Ω激光器,在最大输出电流下功耗分别为1.06 W和0.72 W。芯片面积0.84×0.9 mm2。最后,本文探讨了 40 nm CMOS工艺下高灵敏度高动态范围的25 Gbps NRZ-OOK/50 Gbps NRZ-PAM4跨阻放大器(TIA)的设计。电路采用高增益低带宽跨阻级和三个连续时间线性均衡器(CTLE)级联来修复带宽,从而优化了噪声和带宽。所提出的TIA采用两个独立的自动增益控制(AGC)环路来控制基于反相器的跨阻级和随后的四个可变增益放大器(VGA)的增益,以实现低噪声和高线性度。本文提出的TIA还采用了自动失调消除(AOC)环

关键词：大电流驱动器有源反向端接光发射机 NRZ-RZ转换器开关键控四电平脉冲幅度调制跨阻放大器自动增益控制可变增益放大器自动失调消除负电容连续时间线性均衡器

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基于55 nm CMOS工艺的2.5 Gbit/s高灵敏度跨阻放大器

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微电子学 2018年第3期48卷 289-294页

作者：余得水何进陈伟王豪常胜黄启俊童志强武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 武汉飞思灵微电子技术有限公司武汉430200

基于55nm CMOS工艺,设计了一种工作速率为2.5Gbit/s的高灵敏度跨阻放大器(TIA)。TIA输入级电路采用三级反相器级联结构。为了提高动态范围,采用了双自动控制增益(AGC)电路来调节反馈电阻阻值。输入级电路后级的三级差分放大器进一步放... 详细信息

基于55nm CMOS工艺,设计了一种工作速率为2.5Gbit/s的高灵敏度跨阻放大器(TIA)。TIA输入级电路采用三级反相器级联结构。为了提高动态范围,采用了双自动控制增益(AGC)电路来调节反馈电阻阻值。输入级电路后级的三级差分放大器进一步放大电压信号,并运用有源电感峰化技术来提高带宽,最后进行缓冲器输出。为了降低跨阻放大器的噪声,设计了基准带隙电路和电压偏置电路,采用温度补偿技术来保证芯片的温度稳定性。电路仿真结果表明,在误码率BER=1×10-12情况下,TIA的后仿真灵敏度为-30.2dBm,跨阻增益为87.5dBΩ,带宽为1.8GHz。在3.3V电压的条件下,功耗为119.4mW。

关键词：高灵敏度跨阻放大器双AGC电路有源电感峰化温度补偿

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带有电流监控的1.25Gbit/s CMOS跨阻放大器

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光通信研究 2011年第2期 53-56页

作者：任娟童志强蒋湘光纤通信技术和网络国家重点实验室湖北武汉430074 武汉邮电科学研究院湖北武汉430074 烽火通信科技股份有限公司湖北武汉430074

文章提出一种速率为1.25 Gbit/s、具有可控电流监控的光纤通信用跨阻放大器(TIA)电路,该放大器可以通过拉电流和灌电流两种方式来检测电流监控的电流流向。设计使用的是0.18μm的标准互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺。仿真结果表明,... 详细信息

文章提出一种速率为1.25 Gbit/s、具有可控电流监控的光纤通信用跨阻放大器(TIA)电路,该放大器可以通过拉电流和灌电流两种方式来检测电流监控的电流流向。设计使用的是0.18μm的标准互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺。仿真结果表明,光电流在1μA^1 mA范围内时,各种工艺条件下检测到的光电流误差均小于5%。

关键词：跨阻放大器光通信互补型金属氧化物半导体拉电流灌电流

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一种跨阻放大器的设计

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电子器件 2016年第5期39卷 1073-1075页

作者：杨朋博罗萍李世文王荣电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054

利用调节型共源共栅电路结构(RGC)可以使跨阻放大器得到较高的带宽,并且通过级联并联-并联负反馈电路可以使增益得到提高。采用0.5μm的标准互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行设计,仿真。测试结果表明,该电路具有69.93 d B的跨阻增... 详细信息

利用调节型共源共栅电路结构(RGC)可以使跨阻放大器得到较高的带宽,并且通过级联并联-并联负反馈电路可以使增益得到提高。采用0.5μm的标准互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行设计,仿真。测试结果表明,该电路具有69.93 d B的跨阻增益,830 MHz的-3 dB带宽。在输入电流为1μA时,其输出电压的动态摆幅达到4.5 mV,在5 V电源电压下功耗仅为63.16 mW。

关键词：跨阻放大器高增益高带宽 RGC CMOS

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2.4 GHz可变增益CMOS跨阻放大器设计

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微电子学 2010年第4期40卷 556-560页

作者：金杰王春华余飞湖南大学计算机与通信学院长沙410082

设计了一种2.4 GHz低功耗可变增益跨阻放大器。该放大器为两级放大结构,主要应用于电流模式发射机后端的电流-电压信号转换及放大。第一级放大使用电流复用结构,第二级放大使用共源共栅差分结构。通过控制第一级的跨阻式反馈电阻的大小... 详细信息

设计了一种2.4 GHz低功耗可变增益跨阻放大器。该放大器为两级放大结构,主要应用于电流模式发射机后端的电流-电压信号转换及放大。第一级放大使用电流复用结构,第二级放大使用共源共栅差分结构。通过控制第一级的跨阻式反馈电阻的大小及第二级偏置电压的大小,在基本不影响输入、输出匹配的情况下,可以得到连续15 dB的增益变化范围。在2.4 GHz及高增益模式下,增益可达18.27 dB,噪声仅为1.061 dB,功耗也仅为6.38 mW。

关键词：跨阻放大器共源共栅 CMOS 可变增益

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