CMOS超高速并行光接收機前置放大器陣列設(shè)計.pdf

1、隨著信息傳輸?shù)谋ㄊ桨l(fā)展，一個在全球范圍內(nèi)的寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)浪潮正勢不可擋。傳統(tǒng)的芯片間電互連存在帶寬受限、串?dāng)_嚴重、功耗過高等問題，不能滿足大容量數(shù)據(jù)傳輸、新一代通信設(shè)備、高性能計算機等方面的系統(tǒng)應(yīng)用需求。光互連作為一種新的互連方式，具有帶寬高、功耗低、延遲小、抗干擾等許多電互連不可比擬的優(yōu)點。因此，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、用于高速芯片間光互連的集成電路，對我國的信息化建設(shè)具有重大的意義。
　　 在高速芯片間光互連系統(tǒng)的幾個功能電路

2、中，光接收機中的前置放大器是一個關(guān)鍵電路，其性能在很大程度上決定了整個光接收機的性能。本論文的任務(wù)是設(shè)計適用于芯片間光互連的12通道超高速并行光接收機前置放大器陣列。
　　 在光纖通信系統(tǒng)中，前置放大器的作用是將光檢測器輸出的微弱電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，而跨阻放大器是廣泛被采用的一種結(jié)構(gòu)。在幾種跨阻放大器實現(xiàn)方案中，RGC結(jié)構(gòu)具有輸入電阻小、頻帶寬和偏置穩(wěn)定的優(yōu)點，適用于超高速光纖通信系統(tǒng)。因此本論文采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計超高速前

3、置放大器陣列。采用有源電感并聯(lián)峰化技術(shù)來拓展電路的帶寬，同時使電路尺寸適用于高密度版圖通道。
　　 采用中芯國際(SMIC)提供的0.18μm CMOS工藝庫文件，并使用Cadence SpectreR電路仿真軟件，對應(yīng)用于高速芯片間光互連的并行光接收機前置放大器陣列進行了仿真。后仿真結(jié)果表明，單路超高速光接收機前置放大器的中頻跨阻增益為47.0dBDΩ，-3dB帶寬為8.8GHz。流片后的在片測試結(jié)果顯示，在1.8V單電源供電