本文關(guān)鍵詞： 光電探測器 跨阻放大器 檢測范圍 增益可調(diào)　出處：《半導(dǎo)體光電》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對光電探測器的光電流信號弱、變化范圍大的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種全新的檢測光電流信號的跨阻放大器(TIA)電路結(jié)構(gòu),其檢測電流信號范圍為1.6μA~1.6mA,動(dòng)態(tài)電流檢測范圍達(dá)到60dB。通過在電路內(nèi)部設(shè)計(jì)出兩個(gè)增益可調(diào)、增益段不同的TIA,分別處理光電流的小電流段(1.6~50μA)和大電流段(50μA~1.6mA),增益可調(diào)范圍為56~96dBΩ;通過外置輸出電壓飽和檢測信號,選擇所需工作的TIA及其增益段。該電路采用0.18μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的PDK進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證等。測試結(jié)果表明:在檢測電流為1.6μA時(shí),輸出電壓為95mV;檢測電流為1.6mA時(shí),輸出電壓為915mV,與仿真結(jié)果相一致。電路瞬態(tài)特性良好,上升時(shí)間為5~10ns,3.3V電壓下功耗小于2mW,各指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:Aiming at the characteristics of weak photocurrent signal and wide range of variation of photodetector, a novel transresistance amplifier (TIA) circuit structure is designed to detect photocurrent signal. The detection current signal range is 1.6 渭 An 1.6 Ma, and the dynamic current detection range is 60 dB. Two TIA with different gain segments are designed in the circuit. The low current band (1.650 渭 A) and the high current band (50 渭 A) (1.6mAn) of photocurrent are processed, respectively. The gain adjustable range is 569dB 惟. The output voltage saturation detection signal is used to select the required TIA and its gain segment. The circuit is designed using 0.18 渭 m standard CMOS PDK. The test results show that the output voltage is 95 MV when the detection current is 1.6 渭 A. When the detection current is 1.6mA, the output voltage is 915mV, which is in agreement with the simulation results. The transient characteristics of the circuit are good, and the power consumption is less than 2MW at the rising time of 5.10nm / 3.3V. Each index meets the design requirements.
【作者單位】： 西南技術(shù)物理研究所;
【分類號】：TN722
【正文快照】： 0引言光電探測器主要由光電二極管、跨阻放大器、主放大器、數(shù)據(jù)判決和時(shí)鐘恢復(fù)等模塊電路組成[1]。其中,跨阻放大器是尤為關(guān)鍵的部分,具有高靈敏度、增益易控制、輸出阻抗小和不需要均衡電路等優(yōu)點(diǎn),其主要作用是將光電二極管產(chǎn)生的微弱電流放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號以供后續(xù)電路

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本文編號：1457168