0.13μm SiGe BiCMOS技术的25Gb/s低噪声光接收器设计

"这篇研究论文详述了一种采用0.13微米SiGe BiCMOS技术的25吉比特每秒(Gb/s)低噪声光接收器的设计与实现。该接收器具有优越的噪声性能，由一个跨阻放大器(TIA)、主放大器(MA)、辅助模拟环路和片上偏置电路组成。" 在本文中，作者介绍了针对双极型晶体管(BJT)基底的新型噪声优化技术，用于并联反馈的TIA设计，结合增益增强和带宽提升方法，以实现低噪声性能。该接收器旨在与商业光电二极管接口，并在0.13微米的SiGe BiCMOS工艺中设计和实现，目标是满足高速通信的需求，如云计算、5G通信、物联网(IoT)和4K视频等技术的发展所驱动的数据传输速率的提升。 II. 跨阻放大器(TIA)与噪声优化 跨阻放大器是光接收器的关键组成部分，它将光电二极管的电流变化转换为电压信号。论文提出的BJT基底的并联反馈TIA设计采用了创新的噪声优化技术，降低了噪声电流，从而提高了信噪比。这种优化技术对于高速光接收器尤其重要，因为它直接影响到数据的准确性和系统的整体性能。 III. 主放大器(MA)与增益与带宽提升 主放大器在接收器中负责进一步放大由TIA处理后的信号，确保足够的电压摆幅进行后续的信号处理。通过使用增益增强和带宽提升技术，该接收器实现了78分贝的高增益和18.6吉赫兹的宽带宽，这允许它处理高速数据流的同时保持良好的线性特性。 IV. 低功耗设计 尽管性能卓越，但该接收器的功耗仅为96毫瓦，这在高速光通信领域是一项显著的成就。低功耗设计不仅有助于减少系统冷却需求，还延长了电池寿命，特别是在移动设备和物联网设备中。 V. 关键词 关键词包括SiGe BiCMOS（一种结合硅和锗的互补金属氧化物半导体技术，适合高速器件），光接收器，跨阻放大器，主放大器以及低噪声，这些关键词突出了该研究的核心技术和应用领域。 总结来说，这篇研究论文展示了在0.13微米SiGe BiCMOS技术下实现的25Gb/s低噪声光接收器的创新设计，该设计在提高数据传输速率、降低噪声、扩大带宽和节省功耗方面都取得了显著的进步，为未来高速通信系统提供了有力的技术支持。