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题名一种64 GBaud双通道差分线性跨阻放大器
被引量：4
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作者
林少衡
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机构
厦门优迅高速芯片有限公司
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出处
《光通信研究》
2023年第6期57-63,共7页
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文摘
【目的】针对400 Gbit/s双偏振(DP)-16正交幅度调制(QAM)相干光接收机应用的核心线性跨阻放大器(TIA)实现问题。【方法】文章基于先进锗硅异质结双极型互补氧化物半导体(SiGe BiCMOS HBT)工艺实现了一种64 GBaud双通道差分线性TIA。芯片核心由两路完全相同的信号放大通道组成,以输入放大相干接收的I和Q分量。信号放大通道电路采用全差分电压并联负反馈结构作为核心TIA,采用两级差分可变增益放大器(VGA)级联结构实现进一步信号放大,单端输出阻抗50Ω的电流模逻辑(CML)缓冲器作为输出级。在输入两端,分别引入了独立的直流恢复(DCR)环路以消除输入信号直流分量及差分输出直流失调,并引入了全差分直流失调消除(DCOC)以消除工艺失配产生的输出直流失调,提高电路线性度。为了提高输入动态线性范围,引入了自动增益控制(AGC)电路以自动根据输入信号强度调节TIA跨阻及VGA增益,避免信号饱和失真;为了优化输出阻抗匹配,减小静电放电(ESD)二极管寄生电容影响,输出级采用了三端口桥式-T网络(T-Coil)电感峰化负载结构,以改善输出回损,提高带宽。芯片采用先进SiGe BiCMOS HBT工艺设计制造,裸片尺寸为1.6 mm×1.8 mm,通道间距为625μm。芯片搭配结电容C_(pd)=50 fF的光电二极管(PD)及相干接收光路元器件封装成集成相干接收机(ICR)组件进行测试。【结果】封测结果表明,该芯片小信号跨阻增益为差分5 kΩ,3 dB带宽为32 GHz,总谐波(THD)小于2%,饱和输入功率达到3 dBm,整个芯片由3.3 V单电源供电,静态功耗仅为250 mW。【结论】芯片可用于64 GBaud的相干接收应用,配合DP-16QAM调制,可实现单波400 Gbit/s传输应用。
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关键词
64
GBaud
差分线性跨阻放大器
可变增益放大器
三端口桥式-t网络
锗硅异质结双极型互补氧化物半导体
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Keywords
64 GBaud
differential linear TIA
VGA
T-Coil
SiGe BiCMOS HBT
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分类号
TN432
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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