2024年3月16日发(作者：弥寻桃)
第
35
卷第
4
期
2005
年
7
月
东南大学学报
(
自然科学版
)
JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY
(
NaturalScienceEdition
)
Vol
1
35No
1
4
July2005
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
雷 恺 冯 军 黄 璐 王志功
(
东南大学射频与光电集成电路研究所
,
南京
210096
)
摘要
:
为了得到低电压、低功耗、高速率的激光驱动器电路
,
采用
0
1
18
μ
mCMOS
工艺设计了
10
Gbit/s
的激光驱动器集成芯片
.
电路的核心单元为两级直接耦合的差分放大器和电流输出电路
.
为扩展带宽、降低功耗
,
电路中采用了并联峰化技术和放大级直接耦合技术
,
整个芯片面积为
0
1
94mm
×
1
1
25mm.
经测试
,
该芯片在
1
1
7V
电源电压时
,
最高可工作在
11Gbit/s
的速率上
;
当
输入
10Gbit/s
、单端峰峰值为
0
1
3V
的信号时
,
在
50
Ω
负载上的输出电压摆幅超过
1
1
7V,
电路
功耗约为
77
1
4mW.
进一步优化后
,
该电路可适用于
STM
2
64
系统
.
关键词
:
激光驱动器
;CMOS;
直接耦合
中图分类号
:TN911
文献标识码
:A
文章编号
:1001-0505
(
2005
)
04
2
0510
2
04
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOSlaserdiodedriverIC
LeiKai
FengJun
HuangLu
WangZhigong
(
InstituteofRF&OE
2
ICs,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China
)
Abstract:Togetlowpowerconsumeandhighspeed,achipdesignoflaserdiodedrivercircuitusing
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
(
complementary
2
metal
2
oxide
2
semiconductor
)
2
ployingdirectly
2
coupledtwostagesofdifferentialamplifiers,thecircuitcanamplifytheinputdifferen
2
tialsignalamplitudefrom0
1
3to1
1
7Von50
Ω
loadat10Gbit/hiptestshowsthatthe
highestworkingspeedrateofcircuitis11Gbit/s,withatotalpowerconsumptionofabout77
1
4mW.
Thechipsizemeasures0
1
94mm
×
1
1
cuitissuitabletoSTM
2
64systemafteroptimiza
2
tion.
Keywords:laserdiodedriver;CMOS;direct
2
coupled
近年来
,
随着数据及多媒体通信的飞速发展
,
光纤网已得到广泛应用
.
目前光纤传输系统采用同
步数字体制
SDH,
我国骨干网光纤传输的速率已
经达到
2
1
5Gbit/s
(
STM
2
16
)
,
而
10Gbit/s
(
STM
2
64
)
在不久的将来也将成为主流
.
光纤通信的优点
变、电信号向光信号转变的关键电路
,
是光纤传输
系统发射机的核心单元
,
因此得到了广泛而深入的
研究
.
但大多数工作速率达到
1Gbit/s
的激光驱动
器集成电路采用的是砷化镓
(
GaAs
)
或双极性硅
(
siliconbipolar
)
等高特征频率的工艺实现
.
本文提
主要是容量大
,
传输距离远
,
是未来宽带网络的发
展方向
.
激光驱动器位于光纤传输系统的发射部
分
[1]
出的是使用相对代工
(
流片制作
)
方便
,
价格便宜
,
低功耗的
CMOS
工艺来设计激光驱动器
,
其工作速
率超过
10Gbit/s,
适用于
STM
2
64
系统
,
因此本课
题的研究具有较高的实用价值
.
,
是光电转换的接口电路
.
其作用是提供一定
的增益
,
将复接器输出的高速信号放大并驱动后面
的激光二极管
.
由于是实现电压信号向电流信号转
收稿日期
:2004
2
12
2
02.
基金项目
:
国家高技术研究发展计划
(
863
计划
)
资助项目
(
2001AA312010
)
.
1
电路结构的选择与分析
1
1
1
难点分析
作者简介
:
雷 恺
(
1979
—
)
,
男
,
硕士生
;
冯 军
(
联系人
)
,
女
,
教
授
,fengjun
-
seu@.
随着集成工艺向着亚微米、深亚微米的发展
,
器件特征频率越来越高
,1Gbit/s
速率的应用已经
可以实现
,
但是
0
1
18
μ
mCMOS
工艺的特征频率也
只有
49GHz
左右
,
对于
10Gbit/s
的工作速率而
第
4
期雷 恺
,
等
:10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
511
言
,
已为该工艺特征频率的
1/5.
因此
,
对于放大电
路
,
尤其是驱动电路的设计
,
具有相当的挑战性
.
其
具体表现在以下
3
个方面
:
①激光驱动器电路要求
大电流输出
,
因此在终端的电流输出电路中
,
晶体
管尺寸非常大
,
由此引出的管子自身电容和寄生电
容对高速信号的传输有直接的威胁作用
;
②电路中
传输的是大信号
,
信号摆幅的增加必定影响和限制
工作速率的提升
,
尤其在下降沿期间
,
放大管处于
非饱和区
,
减缓下降沿的速度
,
直接影响高比特流
数据的传输波形
,
导致输出信号眼图变差
;
③
TSMC0
1
18
μ
mCMOS
工艺的电源电压只有
1
1
8V,
高电压设计中
,
为各级间进行隔离采用的经典电路
为差分放大器接源极跟随器的级联结构
里很难采用
.
1.2
结构设计
[2]
长比给电路提供
1
1
6V
的内偏置
;
双端输入的匹配
电路用
2
个
50
Ω
电阻串接
,
中心点接至直流偏置
点形成对差分输入信号的
50
Ω
匹配
;
预放大中单
级差分放大器单元电路如图
3
所示
,
这是一级典型
的差分放大单元
[3]
,
只是为了拓展带宽
,
采用了并
联峰化技术
.
在电路设计中
,
由于放大器之间没有
源极跟随器的隔离作用
,
前后级间相互影响较大
,
故要求两级放大器接口匹配良好
,
参数选择合适
,
否则带宽会下降的非常迅速
.
在这个设计中
,
由于
电路中减少了源极跟随器
,
因此大大降低了整个电
路的功耗
.
电路的输出级如图
4
所示
,
由电流源和
2
个漏极开路的开关管构成
,
参考电压外接
,
可用
,
在这
来调节调制电流
.
考虑到系统中前级复接电路可以提供一定的
输出电压幅度
,
在满足带宽要求的情况下只需提供
十几分贝的增益
,
因此电压放大不是主要问题
,
关
键在于高速率情况下推动最后一级大电容负载的
放大器设计
,
采用两级级联放大器作为预放大
,
其
中一级作为电压放大
,
另一级作为大电容输出级的
驱动电路
.
整体电路由输入缓冲、预放大单元和输
出级
(
电流开关调制级
)
三大部分级联而成
(
见图
1
)
.
图中输入缓冲包括偏置电路、输入匹配电路和
图
2
偏置和输入匹配电路 图
3
单级差分放大器
隔离级
3
部分
,
其中隔离级由一级源极跟随器构
成
,
该级设置的考虑基于
2
个方面的因素
:
①按指
标要求该电路的输入信号中心电平为
1
1
6V,
如此
高的中心电平不利于后级差分放大器的放大
,
因此
需要一级电平位移电路降低信号的中心电平
;
②为
下一步复接、驱动发射部分全集成考虑
,
采用源极
跟随器可以用来隔离复接器和激光驱动器
,
使激光
驱动器不影响复接器的正常工作
.
在预放大单元
中
,
由于电源电压的限制
,
如果采用经典的差分放
大器加源极跟随器级联的结构
,
则前一级源极跟随
器输出后的信号中心电平会降得太低
,
而影响后级
差分放大器的正常放大
,
故采用了直接耦合的差分
放大器来实现预放大
.
图
4
输出级电路
2
模拟结果与版图设计
本电路采用了
TSMC
的
0
1
18
μ
mCMOS
工艺
参数进行了电路模拟
.
前仿真结果表明电路能工作
在
12Gbit/s
速率以上
.
图
5
为利用
Silvaco
公司的
Smartspice
电路仿
真软件模拟的结果
.
激光驱动器芯片在探针台上测试时的照片如
图
6
所示
.
由于该电路为全差分结构
,
因此版图设
计成完全对称的结构以保持电路平衡、抑制工艺参
数波动带来的不利影响
.
电路左边为差分信号的输
入
,
右边为差分信号的输出
,
输入信号由共面波导
引入
.
版图设计中采用了叉指结构的晶体管版图单
元实现大尺寸晶体管
,
这样大大降低了关键节点的
寄生电容
.
版图面积为
0
1
94mm
×
1
1
25mm.
后仿真
图
1
驱动电路框图
1.3
电路介绍
偏置和输入匹配电路如图
2
所示
.
偏置电路由
场效应管分压构成
,
本设计采用栅极接地的
PMOS
和栅源短接的
NMOS
管串联
,
通过改变管子的宽
512
东南大学学报
(
自然科学版
)
第
35
卷
使用
Cadence
公司的
Specture
软件提取
RC
寄生参
数
,
然后进行模拟
,
后仿真结果如图
7
所示
.
3
在芯片测试结果
利用东南大学射频与光电集成电路研究所的
高速芯片测试系统对激光驱动器进行了在芯片测
试
.
芯片测试系统如图
8
所示
,
输入信号使用
D3186
脉冲波形发生器
,
在宽带示波器
(
86100a
)
上
测试输出信号
.
在电源电压
1
1
7V
时
,
测得芯片最
高工作速率
11Gbit/s,
图
9
分别给出了激光驱动器
在
10
和
11Gbit/s
的测试眼图
,
可见眼图较清晰且
在
50
Ω
负载上输出电压峰峰值超过电源电压
.
由
图
9
(
b
)
可见
,
输出眼图的有效值抖动和峰峰值抖
动分别为
9
1
17
和
43
1
56ps;10%
～
90%
的上升时
间和下降时间分别为
74
1
67
和
97
1
78ps.
目前已有采用不同电路技术和工艺实现的激
光驱动器电路
,
作为比较表
1
给出了一些国外芯片
图
5
12Gbit/s
单端输出仿真结果
图
8
激光驱动器测试系统框图
图
6
激光驱动器芯片照片
图
7
10Gbit/s
后仿真输出眼图
表
1
芯片设计结果比较
驱动器设计
文献
[4]
芯片
文献
[5]
芯片
文献
[6]
芯片
文献
[7]
芯片
文献
[8]
芯片
本文芯片
工艺
SiGe
AlGaAs/GaAsHEMT
InP/InGaAsHBT
SiliconBipolar
CMOS0
1
18
μ
m
CMOS0
1
18
μ
m
图
9
输出眼图
最高数据速率
/
(
Gbit
・
s
-1
)
10
1
7
15.0
10.0
10.0
10.0
11.0
电源电压
V
ref
/V
负载电阻
/
Ω
20
50
2
1
8
25
50
50
输出调制
电流
/mA
20
45
100
30
35
35
芯片功耗
/mW
540
450
1000
550
493
77
1
4
5
-5
4
5
1
5
2
1
5
1
1
7
第
4
期
的设计结果
.
雷 恺
,
等
:10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
2001.
513
由此可见
,
在
10Gbit/s
传输速率级别上
,
多数
设计采用双极型晶体管或昂贵的Ⅲ
/
Ⅴ族化合物材
料
,
电源电压和功耗均较高
,
本文设计实现的激光
驱动器在电源电压和功耗上具有独到的优势
.
[3]RazaviB.
DesignofanalogCMOSintegratedcircuits
[M].NewYork:McGraw
2
HillInternationalEdition,
2000
1
100
[EB/OL].
134.
2
/en/ds/
[4]MAXIM.10
1
7Gbpslaserdiodedriversevaluationkit
MAX3930
2
.2002
2
08
2
30/2004
2
10
2
24.
[5]WangZG,BerrothM,NowotnyU,etal.15Gbit/sin
2
tegratedlaserdiodedriverusing0
1
3
μ
mgatelength
quantumwelltransistors[J].
1992,28
(
3
)
:222223.
IEEElectronicsLetters
,
4
结 语
用
0
1
18
μ
mCMOS
技术通过一次流片
,
成功设
计并实现了
STM
2
64
光纤用户网专用激光驱动器
.
芯片采用直接耦合的两级差分放大器的方案
,
测试
结果表明能工作在
10Gbit/s
数据速率以上
,
输出
幅度大于
1
1
7V,
功耗
77
1
4mW.
[6]BanuM.10Gbit/sbipolarlaserdriver[J].
Electronics
Letters
,1991,27
(
3
)
:278280.
[7]ReinH
2
2
gigabit
2
per
2
secondsiliconbipolarIC
π
s
forfutureoptical
2
fibertransmissionsystems[J].
IEEE
JournalofSolid
2
StateCircuits
,1988,23
(
3
)
:664
675.
[8]
2
endCMOSchipsetfor10Gbit/s
communication[A].In:
RadioFrequencyIntegratedCir
2
cuitsSymposium
[C].Seattle,2002.93
参考文献
(References)
[1]
王志功
.
光纤通信集成电路设计
[M].
北京
:
高等教
育出版社
,2003
1
39,277-292.
[2]
陈新华
.0
1
35
μ
mCMOS
工艺设计的
2
1
5Gbit/s
激光
驱动器集成电路
[D].
南京
:
东南大学无线电工程系
,
96.
2024年3月16日发(作者：弥寻桃)
第
35
卷第
4
期
2005
年
7
月
东南大学学报
(
自然科学版
)
JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY
(
NaturalScienceEdition
)
Vol
1
35No
1
4
July2005
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
雷 恺 冯 军 黄 璐 王志功
(
东南大学射频与光电集成电路研究所
,
南京
210096
)
摘要
:
为了得到低电压、低功耗、高速率的激光驱动器电路
,
采用
0
1
18
μ
mCMOS
工艺设计了
10
Gbit/s
的激光驱动器集成芯片
.
电路的核心单元为两级直接耦合的差分放大器和电流输出电路
.
为扩展带宽、降低功耗
,
电路中采用了并联峰化技术和放大级直接耦合技术
,
整个芯片面积为
0
1
94mm
×
1
1
25mm.
经测试
,
该芯片在
1
1
7V
电源电压时
,
最高可工作在
11Gbit/s
的速率上
;
当
输入
10Gbit/s
、单端峰峰值为
0
1
3V
的信号时
,
在
50
Ω
负载上的输出电压摆幅超过
1
1
7V,
电路
功耗约为
77
1
4mW.
进一步优化后
,
该电路可适用于
STM
2
64
系统
.
关键词
:
激光驱动器
;CMOS;
直接耦合
中图分类号
:TN911
文献标识码
:A
文章编号
:1001-0505
(
2005
)
04
2
0510
2
04
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOSlaserdiodedriverIC
LeiKai
FengJun
HuangLu
WangZhigong
(
InstituteofRF&OE
2
ICs,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China
)
Abstract:Togetlowpowerconsumeandhighspeed,achipdesignoflaserdiodedrivercircuitusing
10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
(
complementary
2
metal
2
oxide
2
semiconductor
)
2
ployingdirectly
2
coupledtwostagesofdifferentialamplifiers,thecircuitcanamplifytheinputdifferen
2
tialsignalamplitudefrom0
1
3to1
1
7Von50
Ω
loadat10Gbit/hiptestshowsthatthe
highestworkingspeedrateofcircuitis11Gbit/s,withatotalpowerconsumptionofabout77
1
4mW.
Thechipsizemeasures0
1
94mm
×
1
1
cuitissuitabletoSTM
2
64systemafteroptimiza
2
tion.
Keywords:laserdiodedriver;CMOS;direct
2
coupled
近年来
,
随着数据及多媒体通信的飞速发展
,
光纤网已得到广泛应用
.
目前光纤传输系统采用同
步数字体制
SDH,
我国骨干网光纤传输的速率已
经达到
2
1
5Gbit/s
(
STM
2
16
)
,
而
10Gbit/s
(
STM
2
64
)
在不久的将来也将成为主流
.
光纤通信的优点
变、电信号向光信号转变的关键电路
,
是光纤传输
系统发射机的核心单元
,
因此得到了广泛而深入的
研究
.
但大多数工作速率达到
1Gbit/s
的激光驱动
器集成电路采用的是砷化镓
(
GaAs
)
或双极性硅
(
siliconbipolar
)
等高特征频率的工艺实现
.
本文提
主要是容量大
,
传输距离远
,
是未来宽带网络的发
展方向
.
激光驱动器位于光纤传输系统的发射部
分
[1]
出的是使用相对代工
(
流片制作
)
方便
,
价格便宜
,
低功耗的
CMOS
工艺来设计激光驱动器
,
其工作速
率超过
10Gbit/s,
适用于
STM
2
64
系统
,
因此本课
题的研究具有较高的实用价值
.
,
是光电转换的接口电路
.
其作用是提供一定
的增益
,
将复接器输出的高速信号放大并驱动后面
的激光二极管
.
由于是实现电压信号向电流信号转
收稿日期
:2004
2
12
2
02.
基金项目
:
国家高技术研究发展计划
(
863
计划
)
资助项目
(
2001AA312010
)
.
1
电路结构的选择与分析
1
1
1
难点分析
作者简介
:
雷 恺
(
1979
—
)
,
男
,
硕士生
;
冯 军
(
联系人
)
,
女
,
教
授
,fengjun
-
seu@.
随着集成工艺向着亚微米、深亚微米的发展
,
器件特征频率越来越高
,1Gbit/s
速率的应用已经
可以实现
,
但是
0
1
18
μ
mCMOS
工艺的特征频率也
只有
49GHz
左右
,
对于
10Gbit/s
的工作速率而
第
4
期雷 恺
,
等
:10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
511
言
,
已为该工艺特征频率的
1/5.
因此
,
对于放大电
路
,
尤其是驱动电路的设计
,
具有相当的挑战性
.
其
具体表现在以下
3
个方面
:
①激光驱动器电路要求
大电流输出
,
因此在终端的电流输出电路中
,
晶体
管尺寸非常大
,
由此引出的管子自身电容和寄生电
容对高速信号的传输有直接的威胁作用
;
②电路中
传输的是大信号
,
信号摆幅的增加必定影响和限制
工作速率的提升
,
尤其在下降沿期间
,
放大管处于
非饱和区
,
减缓下降沿的速度
,
直接影响高比特流
数据的传输波形
,
导致输出信号眼图变差
;
③
TSMC0
1
18
μ
mCMOS
工艺的电源电压只有
1
1
8V,
高电压设计中
,
为各级间进行隔离采用的经典电路
为差分放大器接源极跟随器的级联结构
里很难采用
.
1.2
结构设计
[2]
长比给电路提供
1
1
6V
的内偏置
;
双端输入的匹配
电路用
2
个
50
Ω
电阻串接
,
中心点接至直流偏置
点形成对差分输入信号的
50
Ω
匹配
;
预放大中单
级差分放大器单元电路如图
3
所示
,
这是一级典型
的差分放大单元
[3]
,
只是为了拓展带宽
,
采用了并
联峰化技术
.
在电路设计中
,
由于放大器之间没有
源极跟随器的隔离作用
,
前后级间相互影响较大
,
故要求两级放大器接口匹配良好
,
参数选择合适
,
否则带宽会下降的非常迅速
.
在这个设计中
,
由于
电路中减少了源极跟随器
,
因此大大降低了整个电
路的功耗
.
电路的输出级如图
4
所示
,
由电流源和
2
个漏极开路的开关管构成
,
参考电压外接
,
可用
,
在这
来调节调制电流
.
考虑到系统中前级复接电路可以提供一定的
输出电压幅度
,
在满足带宽要求的情况下只需提供
十几分贝的增益
,
因此电压放大不是主要问题
,
关
键在于高速率情况下推动最后一级大电容负载的
放大器设计
,
采用两级级联放大器作为预放大
,
其
中一级作为电压放大
,
另一级作为大电容输出级的
驱动电路
.
整体电路由输入缓冲、预放大单元和输
出级
(
电流开关调制级
)
三大部分级联而成
(
见图
1
)
.
图中输入缓冲包括偏置电路、输入匹配电路和
图
2
偏置和输入匹配电路 图
3
单级差分放大器
隔离级
3
部分
,
其中隔离级由一级源极跟随器构
成
,
该级设置的考虑基于
2
个方面的因素
:
①按指
标要求该电路的输入信号中心电平为
1
1
6V,
如此
高的中心电平不利于后级差分放大器的放大
,
因此
需要一级电平位移电路降低信号的中心电平
;
②为
下一步复接、驱动发射部分全集成考虑
,
采用源极
跟随器可以用来隔离复接器和激光驱动器
,
使激光
驱动器不影响复接器的正常工作
.
在预放大单元
中
,
由于电源电压的限制
,
如果采用经典的差分放
大器加源极跟随器级联的结构
,
则前一级源极跟随
器输出后的信号中心电平会降得太低
,
而影响后级
差分放大器的正常放大
,
故采用了直接耦合的差分
放大器来实现预放大
.
图
4
输出级电路
2
模拟结果与版图设计
本电路采用了
TSMC
的
0
1
18
μ
mCMOS
工艺
参数进行了电路模拟
.
前仿真结果表明电路能工作
在
12Gbit/s
速率以上
.
图
5
为利用
Silvaco
公司的
Smartspice
电路仿
真软件模拟的结果
.
激光驱动器芯片在探针台上测试时的照片如
图
6
所示
.
由于该电路为全差分结构
,
因此版图设
计成完全对称的结构以保持电路平衡、抑制工艺参
数波动带来的不利影响
.
电路左边为差分信号的输
入
,
右边为差分信号的输出
,
输入信号由共面波导
引入
.
版图设计中采用了叉指结构的晶体管版图单
元实现大尺寸晶体管
,
这样大大降低了关键节点的
寄生电容
.
版图面积为
0
1
94mm
×
1
1
25mm.
后仿真
图
1
驱动电路框图
1.3
电路介绍
偏置和输入匹配电路如图
2
所示
.
偏置电路由
场效应管分压构成
,
本设计采用栅极接地的
PMOS
和栅源短接的
NMOS
管串联
,
通过改变管子的宽
512
东南大学学报
(
自然科学版
)
第
35
卷
使用
Cadence
公司的
Specture
软件提取
RC
寄生参
数
,
然后进行模拟
,
后仿真结果如图
7
所示
.
3
在芯片测试结果
利用东南大学射频与光电集成电路研究所的
高速芯片测试系统对激光驱动器进行了在芯片测
试
.
芯片测试系统如图
8
所示
,
输入信号使用
D3186
脉冲波形发生器
,
在宽带示波器
(
86100a
)
上
测试输出信号
.
在电源电压
1
1
7V
时
,
测得芯片最
高工作速率
11Gbit/s,
图
9
分别给出了激光驱动器
在
10
和
11Gbit/s
的测试眼图
,
可见眼图较清晰且
在
50
Ω
负载上输出电压峰峰值超过电源电压
.
由
图
9
(
b
)
可见
,
输出眼图的有效值抖动和峰峰值抖
动分别为
9
1
17
和
43
1
56ps;10%
～
90%
的上升时
间和下降时间分别为
74
1
67
和
97
1
78ps.
目前已有采用不同电路技术和工艺实现的激
光驱动器电路
,
作为比较表
1
给出了一些国外芯片
图
5
12Gbit/s
单端输出仿真结果
图
8
激光驱动器测试系统框图
图
6
激光驱动器芯片照片
图
7
10Gbit/s
后仿真输出眼图
表
1
芯片设计结果比较
驱动器设计
文献
[4]
芯片
文献
[5]
芯片
文献
[6]
芯片
文献
[7]
芯片
文献
[8]
芯片
本文芯片
工艺
SiGe
AlGaAs/GaAsHEMT
InP/InGaAsHBT
SiliconBipolar
CMOS0
1
18
μ
m
CMOS0
1
18
μ
m
图
9
输出眼图
最高数据速率
/
(
Gbit
・
s
-1
)
10
1
7
15.0
10.0
10.0
10.0
11.0
电源电压
V
ref
/V
负载电阻
/
Ω
20
50
2
1
8
25
50
50
输出调制
电流
/mA
20
45
100
30
35
35
芯片功耗
/mW
540
450
1000
550
493
77
1
4
5
-5
4
5
1
5
2
1
5
1
1
7
第
4
期
的设计结果
.
雷 恺
,
等
:10Gbit/s0
1
18
μ
mCMOS
激光驱动器的集成电路
2001.
513
由此可见
,
在
10Gbit/s
传输速率级别上
,
多数
设计采用双极型晶体管或昂贵的Ⅲ
/
Ⅴ族化合物材
料
,
电源电压和功耗均较高
,
本文设计实现的激光
驱动器在电源电压和功耗上具有独到的优势
.
[3]RazaviB.
DesignofanalogCMOSintegratedcircuits
[M].NewYork:McGraw
2
HillInternationalEdition,
2000
1
100
[EB/OL].
134.
2
/en/ds/
[4]MAXIM.10
1
7Gbpslaserdiodedriversevaluationkit
MAX3930
2
.2002
2
08
2
30/2004
2
10
2
24.
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2
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1
3
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(
3
)
:222223.
IEEElectronicsLetters
,
4
结 语
用
0
1
18
μ
mCMOS
技术通过一次流片
,
成功设
计并实现了
STM
2
64
光纤用户网专用激光驱动器
.
芯片采用直接耦合的两级差分放大器的方案
,
测试
结果表明能工作在
10Gbit/s
数据速率以上
,
输出
幅度大于
1
1
7V,
功耗
77
1
4mW.
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3
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2
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[2]
陈新华
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1
35
μ
mCMOS
工艺设计的
2
1
5Gbit/s
激光
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东南大学无线电工程系
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96.