【技术实现步骤摘要】
一种降低PAM4跨阻放大器电路噪声的电路及其方法
[0001]本专利技术属于高速光通信
,尤其是一种降低PAM4跨阻放大器电路噪声的电路及其方法。
技术介绍
[0002]随着大数据时代的来临,全球数据流量爆炸式增长,提高光互连系统的数据速率成为必然。然而,受电学带宽限制,利用并行多路NRZ信号实现高速通信的解决方案面临诸多挑战,如何在带宽不变的前提下提高单通道速率成为当前亟待解决的问题之一。IEEE 802.3bs200/400GE标准建议采用带宽效率翻倍的PAM4信令作为下一代200/400GE通信系统的首选码型,为单通道50Gb/s的光纤链路提供了新的思路。PAM4信令虽然可以在相同带宽下传输两倍的数据量,但其码型特点对通信系统的信噪比、线性度和复杂度提出了更高的要求。跨阻放大器(TIA)作为光接收机的第一级,其噪声性能直接决定着输出PAM4电压信号的质量,进而影响后续电路模块的正常工作。因此,改善PAM4跨阻放大器的噪声性能具有十分重要的意义。
[0003]在相同电压摆幅下,PAM4信号的单眼眼高仅为NRZ信号的1/3。对信噪比而言,PAM4信号的信噪比较NRZ信号恶化了9.54dB,所以其对噪声的影响更加敏感。为了减小跨阻放大器引入的电路噪声,学术界开展了较为广泛的研究,并取得了一定的成果。在共栅极、共源极和共源共栅极等电路拓扑结构的跨阻放大器中,共源极跨阻放大器已被证明在噪声方面具有独特的优势。例如,韩国的Kuan
‑
Lin Fu等人采用了并联电阻反馈型跨阻放大器和自动增益控 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种降低PAM4跨阻放大器电路噪声的电路,其特征在于:包括作为主放大器的窄带电阻并联反馈跨阻放大器和作为均衡器的两极均衡电路DTLE,两极均衡电路DTLE包括第一级均衡电路DTLE和第二级均衡电路DTLE,窄带电阻并联反馈跨阻放大器连接第一级均衡电路DTLE和第二级均衡电路DTLE,窄带电阻并联反馈跨阻放大器用于将光电探测器输出微弱光电流信号转化为适当摆幅的电压信号;第一级均衡电路DTLE用于拓展窄带电阻并联反馈跨阻放大器的电路带宽,第二级均衡电路DTLE用于在第一级连续时间线性均衡电路的基础上进一步补偿电路带宽。2.根据权利要求1所述的一种降低PAM4跨阻放大器电路噪声的电路,其特征在于:所述窄带电阻并联反馈跨阻放大器包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2和反馈电阻R
F
,其中,电源分别连接第一电阻R1的一端和第三晶体管Q3的集电极,第一电阻R1的另一端分别连接第二晶体管Q2的集电极和栅极,第二晶体管Q2的栅极连接第三晶体管Q3的栅极,第三晶体管Q3的发射极分别连接第二电阻R2的一端和反馈电阻R
F
的一端,反馈电阻R
F
的另一端分别连接光电探测器的微弱差分光电流信号I
IN+
、I
IN
‑
以及第一晶体管Q1的栅极,第一晶体管Q1的发射极连接第四晶体管Q4的集电极,第四晶体管Q4的栅极输入偏置电压V
B
,第四晶体管Q4的发射极分别连接第二电阻R2的另一端和接地。3.根据权利要求2所述的一种降低PAM4跨阻放大器电路噪声的电路,其特征在于:所述两极均衡电路DTLE包括退化电阻R
S1
、退化电容C
S1
、退化电阻R
S2
、退化电容C
S2
、电阻R
L1
、电阻R
L2
、尾电流I
SS1
和I
SS2
、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6、电源分别连接电阻R
L1
的一端和电阻R
L2
的一端,电阻R
L1
的另一端连接第五晶体管Q5的集电极和第六晶体管Q6的栅极,第五晶体管Q5的栅极连接第三晶体管Q3的发射极,第五晶体管Q5的发射极两端并联退化电阻R
S1
和退化电容C
S1
,第五晶体管Q5的发射极通过I
技术研发人员:谢生,卢少荣,
申请(专利权)人:天津天芯微系统集成研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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