發(fā)布時(shí)間：2017-03-31 10:12

  本文關(guān)鍵詞：CMOS工藝光接收機(jī)前置放大器設(shè)計(jì)與仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)今世界快速發(fā)展,信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng),信息交換量與日俱增,對(duì)高速通信系統(tǒng)提出更高要求。光纖通信系統(tǒng)具有高速度、大容量的特點(diǎn),已經(jīng)成為當(dāng)今高速通信網(wǎng)絡(luò)的唯一選擇。在光接收機(jī)系統(tǒng)中,前置放大器是一個(gè)非常重要的部分。它影響著整個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn),例如速度、靈敏度和信噪比。本文對(duì)光接收機(jī)中前置放大器進(jìn)行了分析。首先介紹了本論文的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了光纖通信系統(tǒng)、光接收機(jī)、光檢測(cè)器。本文分析了前置放大器的三種類型：低阻、高阻、跨阻放大器。由于跨阻前置放大器具有輸入阻抗低、動(dòng)態(tài)范圍大、高增益、大帶寬、低噪聲的特點(diǎn),成為本文的最佳選擇。同時(shí)為了后期的仿真測(cè)試,介紹了偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)以及眼圖。然后對(duì)跨阻前置放大器的噪聲特性、基本原理以及四種電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。對(duì)四種電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步仿真,最終選擇RGC形式跨阻放大器作為本論文設(shè)計(jì)方案。本論文設(shè)計(jì)的光接收機(jī)跨阻前置放大器分為四個(gè)模塊：RGC形式跨阻前置放大器、單轉(zhuǎn)雙電路、后置放大器、輸出緩沖電路。其中對(duì)RGC形式跨阻前置放大器進(jìn)行了優(yōu)化,采用了電感并聯(lián)峰化技術(shù)和電感串聯(lián)峰化技術(shù),拓展帶寬。并且對(duì)電感并聯(lián)峰化技術(shù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。單轉(zhuǎn)雙電路是為了滿足后接主放大器的輸入要求。由于RGC形式跨阻前置放大器為了滿足帶寬、噪聲等性能要求,增益不可能太高,因此對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,級(jí)聯(lián)一級(jí)后置放大器,增大增益。輸出緩沖電路是為了增大電路的驅(qū)動(dòng)能力以及進(jìn)行阻抗匹配。本文對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行了仿真。本論文設(shè)計(jì)的光接收機(jī)跨阻前置放大器運(yùn)用0.5μm CMOS工藝庫(kù)進(jìn)行整體仿真。結(jié)果顯示：此跨阻前置放大器的-3dB帶寬為2GHz,中頻跨阻增益為66.63dBΩ,等效輸入噪聲為23.37pA/sqrt(Hz)。滿足2.5Gbit/s光接收機(jī)跨阻前置放大器的要求。
【關(guān)鍵詞】：光纖通信 跨阻前置放大器 RGC 電感峰化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.11;TN722
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 光纖通信系統(tǒng)組成12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文組織14-15
• 第2章 光接收機(jī)前端介紹15-27
• 2.1 光接收機(jī)簡(jiǎn)介15-17
• 2.1.1 光接收機(jī)組成15-16
• 2.1.2 光接收機(jī)性能指標(biāo)16-17
• 2.2 光檢測(cè)器17-19
• 2.2.1 光檢測(cè)器性能要求17
• 2.2.2 光檢測(cè)器種類17-18
• 2.2.3 光檢測(cè)器模型18-19
• 2.3 前置放大器類型分析19-22
• 2.3.1 低阻前置放大器19-20
• 2.3.2 高阻前置放大器20-21
• 2.3.3 跨阻前置放大器21-22
• 2.4 偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)與眼圖22-27
• 2.4.1 偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)22-24
• 2.4.2 眼圖分析與仿真24-27
• 第3章 跨阻前置放大器分析與仿真27-49
• 3.1 性能參數(shù)27-28
• 3.2 噪聲分析28-33
• 3.2.1 噪聲類型28-31
• 3.2.2 噪聲表示方法31-33
• 3.3 負(fù)反饋33-35
• 3.4 跨阻前置放大器基本原理分析35-38
• 3.5 常見(jiàn)跨阻放大器類型分析與仿真38-49
• 3.5.1 共源形式跨阻前置放大器分析與仿真38-40
• 3.5.2 電流模形式跨阻前置放大器分析與仿真40-43
• 3.5.3 RGC形式跨阻前置放大器分析與仿真43-46
• 3.5.4 推挽反相器形式跨阻前置放大器分析與仿真46-49
• 第4章 跨阻前置放大器設(shè)計(jì)與仿真49-73
• 4.1 整體結(jié)構(gòu)與性能指標(biāo)49-50
• 4.2 RGC形式跨阻前置放大器設(shè)計(jì)與仿真50-60
• 4.2.1 基本RGC形式跨阻前置放大器設(shè)計(jì)與仿真50-52
• 4.2.2 帶寬拓展技術(shù)分析與仿真52-59
• 4.2.3 帶電感峰化的RGC形式跨阻前置放大器設(shè)計(jì)與仿真59-60
• 4.3 單轉(zhuǎn)雙電路設(shè)計(jì)與仿真60-62
• 4.4 后置放大器與輸出緩沖電路設(shè)計(jì)與仿真62-64
• 4.5 整體電路仿真64-67
• 4.6 版圖67-73
• 4.6.1 匹配問(wèn)題67-69
• 4.6.2 寄生問(wèn)題69-70
• 4.6.3 可靠性問(wèn)題70
• 4.6.4 噪聲問(wèn)題70-73
• 第5章 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 附件81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王國(guó)全;10Gbit/s GaAs跨阻前置放大器[J];電子器件;2005年02期

2 竇建華;劉賀挺;;光接收機(jī)中前置跨阻放大器的設(shè)計(jì)[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期

  本文關(guān)鍵詞：CMOS工藝光接收機(jī)前置放大器設(shè)計(jì)與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：279471