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  

作　　者：余长亮[1] 毛陆虹[1] 肖新东[1] 张世林[1] 

机构地区：[1]天津大学电子信息工程学院

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第9期1281-1292,共12页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60536030,60676038);国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA03Z415)资助项目

摘　　要：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 

分 类 号：TN722[电子电信—电路与系统]