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《寬輸入動態(tài)范圍cmos光接收機(jī)的研究和設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段
2、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要光接收機(jī)是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞直接關(guān)系到整個光纖通信系統(tǒng)的質(zhì)量。如今，信息傳輸量越來越大，速度也越來越快，這就對光接收機(jī)的性能提出了更高的要求。光接收機(jī)需要有更大的帶寬以滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，同時，由于不同的鏈路中光纖長度、光電探測器的效率不同等原因?qū)е鹿怆娞綔y器產(chǎn)生的電流大小會有很大變化，這就要求光接收機(jī)必須有一個比
3、較寬的輸入動態(tài)范圍以接收變化的光電流。本文根據(jù)以上光接收機(jī)的性能要求，在保證帶寬的前提下，采用兩種方法增加光接收機(jī)的輸入動態(tài)范圍。光接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括跨阻放大器、主放大器和輸出緩沖級。本文介紹了兩種跨阻放大器的設(shè)計，一種是單端共源跨阻放大器，一種是差分共源跨阻放大器，均采用有源電感做負(fù)載以增加其帶寬。在主放大器的設(shè)計中，分別選擇了分段線性電路和對數(shù)放大器來增加光接收機(jī)的輸入動態(tài)范圍。分段線性電路是一種逐段近似的方法，它在每一個小范圍內(nèi)都是線性的，連在一起就構(gòu)成一個大的線性范圍。本文采用多雙曲正切電路實現(xiàn)分段線性，設(shè)計
4、了一種帶分段線性電路的光電集成接收機(jī)。對數(shù)放大器是一種輸入與輸出呈對數(shù)關(guān)系的放大器，可以對信號進(jìn)行瞬時壓縮，把寬動態(tài)范圍的輸入信號壓縮成光接收機(jī)可以處理的信號。本文采用了限幅放大器的并聯(lián)級聯(lián)求和形式實現(xiàn)對數(shù)放大器，并采用有源電感峰化技術(shù)增加其帶寬。本文電路的設(shè)計采用UMC0.18umCMOS工藝，使用cadencespectre和virtuoso對電路進(jìn)行仿真和版圖設(shè)計。結(jié)果表明，帶分段線性電路的光接收機(jī)實現(xiàn)了2Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率和46dB的輸入動態(tài)范圍，帶對數(shù)放大器的光接收機(jī)實現(xiàn)了2.5Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率和6
5、0dB的輸入動態(tài)范圍。關(guān)鍵詞：光接收機(jī)分段線性對數(shù)放大器CMOS有源電感ABSTRACTOpticalreceiverisasignificantpartofopticalfibercommunicationsystem.It’sperformancedirectlyaffectsthequalityofthewholeopticalfibercommunicationsystem.Nowadays,thevolumeofinformationbecomeslargerandthetransferspeedneedsm
6、orehigher,whichputhigherrequestforwardtheperformanceofopticalreceiver.Largerbandwidthisneededtotransferhigherratedata.Atthesametime,indifferentlinks,fiberlengthandtheefficiencyofphotodetectoraredifferent,whichleadstothebigchangeofcurrentgeneratedbyphotodetector.
7、Inthiscase,awideinputdynamicrangeisneededtodealwithvariationalphotocurrent.Basedontheaboveperformancerequesttotheopticalreceiver,twomethodsareusedtoincreasethedynamicrangeofopticalreceiverontheconditionofenoughbandwidthinthispaper.Thebasicstructureofopticalrecei
8、verincludestransimpedanceamplifier,mainamplifierandoutputbuffer.Inthispaper,twokindsoftransimpedanceamplifiersareintroducedanddesigned.Onekindisasimplesingle-endedcom
