2008年2月第28卷 第1期

宇航计测技术

JournalofAstronauticMetrologyandMeasurement

Feb.,2008Vo.l28,No.1文献标识码:A

文章编号:1000-7202(2008)01-0030-05 中图分类号:TN722.7+1

用于光互连的2.5GbpsCMOS前置放大器设计

秦斐燕 罗 斌 李 磊 潘 炜

2.深圳先进技术研究院,深圳518067)

摘 要 采用TSMC0.18 mCMOS工艺设计了用于光互连通信系统的2.5Gbps前置放大器。该前置放大

器采用了具有电压-电流反馈特性的全差分结构。用CadenceVirtuoso软件的仿真结果表明:在光探测器结电容为0.4pF,1.8V单电压源供电情况下,电路跨阻增益为80.88dB ,-3dB带宽可达2.11GHz,直流功耗26.46mW。当输入电流信号峰峰值为9.7 A时,输出差分信号摆幅为124mV。可望工作于以后的光互连通信系统中。

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(1.西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031;

关键词 光互联 前置放大器

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CMOS工艺

2.5GbpsCMOSPreamplifierforOpticalInterconnects

QINFei yan LUOBin LILei PANWei

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(1.SchoolofInformationScience&Technology,SouthwestJiaotongUniversity,SichuanChengdu610031;

2.ShenzhenInstituteofAdvancedTechnologyChineseAcademyofSciences,Shenzhen518067)

Abstract A2.5GbpspreamplifierisrealizedinTSMC0.18 mCMOStechnologyfortheappli

cationsofopticalinterconnects.Thecircuitadoptsfullydifferentialstructurewithvoltage currentfeed back.CadenceVirtuososimulationsdemonstratethetransimpedancegainof80.88dB and-3dBbandwidthof2.11GHzfor0.4pFphotodiodecapacitancefromasingle1.8Vsupply.Andwhenthein putcurrentamplitudeis9.7 A,thedifferentialoutputvoltageisachievedtobe124mV.Thesimula tionresultsdemonstratethepreamplifierwithDCconsumptionof26.46mWcouldworkinopticalinter connectionscommunication.

Keywords Opticalinterconnects Preamplifier

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CMOStechnology

大的限制。光互联技术因为其低损耗、低功耗、高

1 引 言

随着Internet数据传输速率和高速计算的提高,人们对带宽的需求也越来越大。而传统的电互连因为其本身存在严重的介电损耗、趋肤效应以及信道与信道间的互扰问题,所以带宽的提高受到极

带宽、抗电磁干扰能力强等优点,成为解决这一问题的一个很好的选择。

此前光互连中高速光接收机电路大多采用GaAs,HEMT,InP等 !族材料或者双极性硅工艺来实现。但是,与CMOS工艺相比,这些工艺的制造成本和功耗都很大。目前,国外有很多关于高

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收稿日期:2007-05-24

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