本文摘要:作者:张敬伟冯军刘欢艳近年来随着社会信息化程度的大幅提高,信息交换量呈圆形爆炸式增长,光纤通信干线系统以其高速、大容量的优点普遍应用于电信网、计算机网络。

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作者:张敬伟冯军刘欢艳近年来随着社会信息化程度的大幅提高,信息交换量呈圆形爆炸式增长,光纤通信干线系统以其高速、大容量的优点普遍应用于电信网、计算机网络。2.5Gb/s超高速光纤通信系统已经在使用。作为光纤通信系统中光接收机的重要部分,前置放大器的性能相当要求光接收机整体的性能。以往,高速集成电路多使用GaAs工艺构筑。

但是,随着深亚微米CMOS工艺的大力发展,栅极生长大大增大,现在,0.35mCMOS管的截止频率已经超过13.5GHz,可以构建高速的集成电路。采用台湾TSMC0.35mCMOS工艺构建了用作光纤传输系统STM-16(2.5Gb/s秒)的速率水平的前置放大器。1前置放大器概要前置放大器在光接收机系统中的处方位如图1右图所示。

从图1可知,光接收机主要由光检测器、前置放大器、主放大器、数据裁决电路、时钟恢复电路、抽头等电路构成。其中前置放大器位于光接收机系统的前端,处理暗信号,因此他的性能直接影响光接收机整体的性能。在接收机中,检测传感器的光信号,输入a级电流脉冲信号。前置放大器的作用是缩放该电流信号,将其转换为电压信号。

主放大器将前置放大器输入的电压小信号按足够大和一定振幅缩放,驱动以前的时钟完全恢复和数据判定电路。时钟完全恢复和数据裁决电路用于构建时钟和数据的再生。最后抽头把高速数据流抽头成短距离数据流。

因此,前置放大器拒绝(1)尽量增大电路本身引入的噪声。(2)以足够低的增益提高灵敏度。(3)根据信号速率的比特率。

为了将电流信号变换为电压信号,如图2右图所示,使用跨阻抗型前置放大器是有效的。这种类型的放大器通过对系统电阻Rf施加负反馈,可以获得一定的增益和大的比特率。跨阻抗放大器的比特率响应是RiRf/A是放大器的输入阻抗。

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