為了減弱噪聲對可見光通信質(zhì)量的影響,提高可見光通信系統(tǒng)的抗干擾性,基于臺積電180 nmCMOS工藝,提出了一種抗噪能力較強(qiáng)的可見光接收機(jī)前端電路.電路主要包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除網(wǎng)絡(luò)和輸出緩沖級.輸入端對信號進(jìn)行兩路接收,通過印制電路板繪制把外部兩個光電二極管相連,對接收到的光電流信號進(jìn)行等增益合并,合并信號作為輸入信號提供給光接收機(jī)模擬放大電路,這種設(shè)計實現(xiàn)了分集接收技術(shù),提高了光通信系統(tǒng)的信噪比.跨阻放大器采用調(diào)節(jié)型共源共柵結(jié)構(gòu),共源結(jié)構(gòu)作為反饋環(huán)路,降低芯片的輸入阻抗,共漏結(jié)構(gòu)提高了跨阻放大器的帶負(fù)載能力.限幅放大器采用改進(jìn)CherryHooper型限幅放大器結(jié)構(gòu),引入反饋電阻降低級間等效電阻,擴(kuò)展有效帶寬,并通過增加負(fù)載電阻為支路提供偏置電流,有效提高了電路的輸出范圍.測試結(jié)果表明,在電源電壓為1.8 V、光電探測器等效電容為5 pF時,光接收機(jī)的跨阻增益為88 dBΩ,-3 dB帶寬為510 MHz,在誤碼率小于3.8×10-3的條件下實現(xiàn)了600 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸.芯片功耗為43.62 m W,整體面積為624μm×823μm,當(dāng)誤碼率為10-9時,基于... 

【文章來源】：天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

PCB圖

光接收機(jī)輸入端采用分集接收技術(shù)，將多個光電探測器的輸出電流等增益合并[12]，有效抵抗信道衰落，由于無線傳播環(huán)境中，同一信號的獨立樣本之間是不相關(guān)的，等增益合并提高了輸入信號的信噪比，有效降低了整體電路的誤碼率．分集接收技術(shù)中的合并方式主要分為：最大比合并(maximum ratio combining,MRC)、選擇式合并(selective combining,SC)及等增益合并(equal gain combining,EGC)[13]，與MRC和SC相比，EGC實現(xiàn)容易，降低了電路設(shè)計的難度，并且隨著支路數(shù)量的增加，EGC的性能十分接近MRC的性能，所以本文采用EGC技術(shù)．實現(xiàn)EGC技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，在輸入端對PD的輸出信號直接相連，得到合并后的信號．由圖1可知，各支路加權(quán)系數(shù)均為1，則其輸出包絡(luò)為

在整體電路中，PD將可見光轉(zhuǎn)化為微弱的電流信號，光電流通過跨阻放大器轉(zhuǎn)化并放大為較小的電壓信號；限幅放大器由兩級改進(jìn)Cherry Hooper型放大器級聯(lián)而成，它對前級輸出的電壓信號進(jìn)一步放大，限幅放大器的兩端跨接了直流偏移消除電路，可消除電路直流工作點的漂移；輸出緩沖級可以提高電路的帶負(fù)載能力，同時起到阻抗匹配的作用，降低輸出功率的損耗．2.1 跨阻放大器電路設(shè)計


本文編號：2982016