一种跨阻放大器的设计

文章提出了一种基于调节型共源共栅电路结构（RGC）的跨阻放大器,采用0.5μm的标准互补型金属氧化物半导体（CMOS）工艺进行设计,仿真。测试结果表明,该电路具有69.93dB的跨阻增益,830MHz的-3dB带宽。在输入电流为1μA时,其输出电压的动态摆幅达到4.5mV,在5V电源电压下功耗仅为63.16mW。     

一种高增益、大带宽跨阻放大器的设计

作为激光近炸引信中探测与目标识别核心元件的光电探测器,其性能取决于光电二极管和相应的放大电路。针对引信、制导应用对光电探测器的要求,提出一种新型高增益、大带宽跨阻放大器设计。该跨阻放大器由两级放大电路构成,第一级由两个对称的RGC（Regulated Cascode）结构组成,消除光电二极管漏电流对直流工作点影响,隔离光电二极管寄生电容提升工作带宽;第二级放大电路由三个级联的电流复用反相放大器构成,是跨阻放大器的主要增益级;最后以射级跟随器输出,为后续系统提供足够的电压摆幅。 该电路基于SMIC 0.35μm 标准CMOS工艺设计,仿真结果表明：跨阻增益为110.2dBΩ,带宽为46.7MHz,40MHz处的等效输入噪声电流谱密度低至1.09pA/ ,带宽内等效输出噪声电压为5.37mV。测试结果表明,跨阻放大器增益约为109.3 dBΩ,输出电压信号上升时间约为7.8ns,等效输出噪声电压大小为6.03mV,功耗约为10mW,对应芯片面积为1560×810μm2。 关键字：跨阻放大器、高增益、大带宽、RGC、反相放大器     

用于PDIC的跨阻放大器的优化设计

提出了一种用于PDIC的跨阻放大器.电路由三级相同的推挽放大器级联而成,每级均采用一动态电阻对负载进行补偿,以提高放大器的相位裕度.反馈电阻由一栅极受控的PMOS管替代,避免了大尺寸多晶硅电阻引入的附加相移,增加了电路的稳定性.采用XFAB 0.6μm CMOS工艺提供的PDK,在Cadence Spectre环境下进行电路设计、仿真验证.仿真结果表明,电路的增益、带宽及稳定性均得到满意结果.

Abstract：

Presented is a transimpedance amplifier for PDIC.The designed amplifier is configured on three identical push-pull amplifier stages that use an active load compensated by an active resistor to improve the phase margin of the amplifier.The feedback resistor is replaced by a PMOS transistor which is biased by the gate voltage.The replacement not only avoids the phase-shift introduced by the large ploy-resistor but improves the stability performance of the transimpedance amplifier.Based on XFAB's 0.6 μm CMOS,circuit design and simulation were performed by using Cadence Spectre.The simulation results show that the gain,bandwidth and stability of the amplifier all achieve good performance.     

基于电感并联峰化的宽带CMOS跨阻前置放大器

提出了一种基于TSMC0.18μm CMOS工艺的低噪声、低功耗的10Gb/s光通信接收机跨阻前置放大器(TIA)的设计。该TIA电路采用具有低输入阻抗的RGC(regulated cascode)结构作为输入级。同时,采用电感并联峰化和容性退化技术扩展TIA电路的带宽。当光电二极管电容为250fF时,该电路的-3dB带宽为9.2GHz,跨阻增益为57.6dBΩ,平均等效输入噪声电流谱密度约为16.5pA/(Hz)(1/2)(0～10GHz),电路的群时延为±20ps。在1.8V单电源供电时,功耗为26mV。     

2.5Gb/Scmos光接收机跨阻前置放大器

给出了一种利用0.35μm CMOS工艺实现的2.5Gb/s跨阻前置放大器。此跨阻放大器的增益为59 dB*Ω,3dB带宽为2GHz,2GHz处的等效输入电流噪声为0.8×10-22 A2/Hz。在标准的5V电源电压下,功耗为250mW。PCML单端输出信号电压摆幅为200mVp-p。整个芯片面积为1.0mm×1.1mm。     

一种高增益低噪声低功耗跨阻放大器设计与实现

采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计并实现了一种高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器.针对某种实用的光电二极管,在寄生电容高达3 pF的情况下,采用RGC输入、无反馈电阻的电路结构,合理实现了增益、带宽、噪声、动态范围以及低电源电压等指标间的折中.测试结果表明单端跨阻增益高达78 dB·Ω,-3 dB带宽超过300 MHz,100 MHz处的等效输入噪声电流谱密度低至6.3 pA/平方根Hz,功耗仅为14.4 mW.芯片面积(包括所有PAD)为500 μm×460 μm.     

光通信系统中前置跨阻放大器的研究和设计

本文介绍了前置跨阻放大器在光通信中光接收机上的应用及其发展方向，提出了一种新型的前置跨阻放大器电路结构，即在普通跨阻结构上适当地加了有源反馈的电路结构，并对它们进行了理论分析，最后用BSIM3v3模型，0．35μm工艺，Cadence仿真器工具对它们进行仿真，结果很好，带宽从lGHz增加到2．15GHz。     

一种低噪声高增益CMOS跨阻放大器

提出了一种低噪声高增益CMOS跨阻放大器(TIA),用于检测SEM成像产生的微弱信号。该TIA采用列线图解法进行设计,采用0.18 μm CMOS工艺进行制作。该TIA集成了一个具有10 pF结电容的光电二极管。该TIA的跨阻增益达107.3 dB,带宽为12.5 MHz,输入参考噪声为3.54×10-12A·Hz-1/2,信噪比为8。     

一种低噪声大动态范围跨阻放大器的设计

基于CMOS反相器结构跨阻放大器,提出了一种低噪声大动态范围跨阻放大器电路结构。对电路进行跨阻分析和噪声分析,从而指导电路设计。采用XFAB 0.6μm CMOS工艺提供的PDK,在Cadence SpectreS环境下进行电路设计、版图设计、仿真验证等。测试结果表明,该电路静态功耗为112 mW,最大跨阻增益为91.2 kΩ,带宽为146.7 MHz（-端）及168.4 MHz（＋端）,波形失真小。该电路已经运用到光接收机中,性能良好。     

一种低功耗的高速光接收器跨阻前置电路设计

为了降低芯片面积和功耗,提出了一种10 Gb/s光接收器跨阻前置放大电路。该电路采用了两个带有可调共源共栅（RGC）输入的交叉有源反馈结构,其中的跨阻放大器未使用电感,从而减少了芯片的总体尺寸。该跨阻前置电路采用0.13μm CMOS工艺设计而成,数据速率高达10 Gb/s。测试结果表明,相比其他类似电路,提出的电路芯片面积和功耗更小,芯片面积仅为0.072mm2,当电源电压为1.3 V时,功率损耗为9.1 mW,实测平均等效输入噪声电流谱密度为20pA/（0.1-10）Hz,且-3dB带宽为6.9 GHz。     

一种宽输入动态范围跨阻放大器的设计

利用对数放大的增益可变性特点,设计出基于对数放大的跨阻放大器,克服了采用传统AGC调整跨阻的复杂性和低可靠性;同时,避免了采用肖特基二极管箝位方法的工艺局限性,有效扩展了跨阻放大器的输入动态范围。在详细分析跨阻动态特性及温度特性的基础上,分析了电路噪声性能,并进行了仿真验证。试验样片的测试结果进一步证明所提出的方法是有效的。     

集成运放的互阻抗放大技术应用

本文对集成运放在电子技术应用中互阻抗放大技术进行了分析讨论，给出了相应的典型应用实例，具有重要的推广应用价值。     

Transimpedance amplifiers using three cascade variable inverter gain stages

A study of a transimpedance amplifier (TIA) using three cascade variable inverter gain stages is presented. It is shown that wide dynamical range (−38 dbm) and high bandwidth (500 Mhz) TIA can be achieved. This configuration is good for the optical transmission of OC-3. Cheng Juang received the Ph.D. degree in electrical engineering from the University of Washington, Seattle, in 1990. At present, he is a full professor at Electronics Department, Ming Hsin University. Hsueh-Shu Fang received the MS in Electronics from Ming Hsin University, in 2005. At present, she is working at Texas Instruments Taipei branch. Shin-Yi Tsai is currently working toward his MS degree at Electronics Department, Ming Hsin University. Jyh-Neng Yang received the Ph.D. degree at the Department of Electronics Engineering and the Institute of Electronics, National Chiao-Tung University, Hsinchu, in 2006. Currently, he is an associate professor at Electronics Department, Ming Hsin University.     

2.5Gb/s CMOS低噪声有源电感反馈跨阻放大器

分析各种结构前置放大器性能的基础上,给出了一个应用于2.5 Gbit/s光纤通信系统的,基于CMOS工艺的共栅结构跨阻放大器。为了减小输入等效噪声电流和提高带宽,采用了有源反馈和有源电感代替传统结构中的电阻反馈。测试结果表明,该电路具有61.8 dB的跨阻增益,2.01 GHz的带宽,输入等效噪声电流为9.5 pA/Hz～(1/2),核心电路功耗仅为3.02 mW。     

光接收机中跨阻抗反馈放大器的最佳设计

本文通过对跨阻抗传输函数的极点轨迹的分析,提出光接收机中跨阻抗反馈放大器的最佳设计方法。采用本设计方法于彩色电视光纤传输系统,与当前流行的同类放大器相比较,可使系统得到8 dB 的信噪比改善。     

一种功率增益可控的全集成CMOS功率放大器

设计了一种单片全集成、输出功率增益可变的CMOS功率放大器电路。功率放大器电路输出级通过电容分压实现阻抗匹配,输出功率增益通过三位数字控制位实现七级增益控制。该功率放大器基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计。测试结果表明,当功率放大器工作在2.4GHz时,功率增益可以从2.5dB变化到16dB。当增益为16dB时,功率叠加效率约为15%,输出1dB功率为8dBm。整个功率放大器芯片尺寸为1.2mm×1.2mm。     

Transimpedance amplifier with a compression stage for wide dynamic range optical applications

A high dynamic input transimpedance amplifier was implemented in 130 nm CMOS technology. The proposed TIA is an inverter with a diode connected NMOS and a gate controlled PMOS loads which is cascode connected with the inverter. The square law compression NMOS increases the input photocurrent up to 10 mA. The TIA has an integrated input referred noise current of 135 nA, 227 MHz bandwidth. The TIA shows a transimpedance gain of 59 dBΩ and a 97 dB dynamic range. The TIA consumes 2.3 mA from 1.5 V voltage supply.     

低电压高增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器设计

本文基于SIMC 0．18μm CMOS工艺模型参数,设计了一种低电压高单位增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器。该电路具有相对高的单位增益带宽,并具有开关电容共模反馈电路（CMFB）稳定性好、对运放频率特性影响小的优点,Hspice仿真结果表明,在1．8V电压下,运算放大器的直流开环增益为62．1dB,单位增益带宽达到920MHz。