基于45 nm SOI CMOS的56 Gbit/s PAM-4光接收机前端设计

在光接收电路设计中,光电二极管的寄生电容以及大的输入电阻会导致接收机带宽下降,造成严重的符号间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)。噪声性能是高速跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)最重要的指标之一,跨阻值决定系统的噪声性能,同时也限制了数据速率。针对100G/400G互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)光接收机应用,基于45 nm绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator,SOI)工艺设计了一种采用四电平脉冲幅度调制(4-level Pulse Amplitude Modulation,PAM-4)、工作速率为56 Gbit/s(28 Gbaud/s)的低噪声光接收机前端放大器。小带宽TIA和用于带宽拓展的跨导/跨导(g_(m)/g_(m))放大器组成两级接收前端,在改善噪声性能的同时有效提高了带宽。采用反相器结构来增大先进CMOS工艺下的跨导和改善线性度。可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)采用折叠Gilbert结构设计,采用并联峰化电感来提高带宽。整体电路的增益动态范围为51.6~70.6 dB,-3 dB带宽达到20.1 GHz;等效输入噪声电流密度为17.3 pA=Hz^(12);电路采用GF 45 nm SOI CMOS工艺实现,在1.1 V和1.3 V电源电压下功耗为65 mW;版图核心面积为600μm*240μm。

高性能pin/HBT集成光接收机前端设计

分析了pin/HBTOEIC跨阻光接收机前端设计中影响带宽和灵敏度的因素,并根据小信号等效电路推导了器件3dB带宽与反馈电阻、灵敏度及噪声电流的关系式。分析表明,这种集成方式的光接收机前端具有高速、高灵敏度的特性,在高速光通信系统(大于等于10Gbit/s)和波分复用系统中有广阔的应用前景。

限幅自保护高温超导接收机前端研究

提出了一种新型的、具有限幅自保护功能的新型高温超导高性能接收机前端系统方案。采用将高温超导限幅滤波器前置于低噪放进行混合集成,利用高温超导限幅滤波器优异的滤波和限幅特性实现同时具有高灵敏度和自保护功能的接收机前端。实验结果表明该滤波器可以有效地保护后端的低噪放不被烧毁或阻塞。采用超导-常规电路混合集成工艺研制而成的限幅自保护高温超导接收机前端具有优异的接收灵敏度,总噪声系数小于0.7dB。

短波长OEIC光接收机前端设计及制作

基于国内的材料和工艺技术,研制出850nm单片集成光接收机前端,集成形式包括PIN/TIA、PIN/DA、MSM/TIA和MSM/DA等。对光探测器和电路分别进行了研究和优化。通过Silvaco软件,建立了探测器器件模型,并通过实验数据验证。分布放大器-3dB带宽接近20GHz,跨阻增益约46dBΩ,输入、输出驻波比均小于2,噪声系数在3.03～6.5dB之间。跨阻前置放大器-3dB带宽接近10GHz,跨阻增益约43dBΩ,输入、输出驻波比均小于3.5,噪声系数在4～6.5dB之间。集成芯片最高工作速率达到5Gb/s。

基于LTCC技术的X波段接收机前端设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术和三维立体组装技术设计制作了一种适用于X波段接收机的前端模块,并进行了测试。结果表明:设计制作出的接收机前端主要技术指标为:增益大于20 dB、噪声系数小于等于7.8 dB和1 dB压缩点功率大于等于10 dBm,层数为10层。在电气性能相当的情况下,其体积和质量相对于传统PCB组件有较大缩减。

C波段GaAs单片接收机前端

Ｃ波段ＧａＡｓ单片接收机前端俞土法，叶禹康，张闻辉，彭龙新，李拂晓（南京电子器件研究所，２１００１６）１９９３年１１月１０日收到ＡＣ－ＢａｎｄＧａＡｓＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＲｅｃｅｉｖｅｒＦｒｏｎｔＥｎｄ￥ＹｕＴｕｆａ；ＹｅＹｕｋａｎｇ；ＺｈａｎｇＷｅ...

高速光接收机前端的研究

本文从理论上分析了并联电感和串联电感对ＰＩＮ－ＦＥＴ前瑞的作用，证明谐振电感可以有效地抑制ＦＥＴ热噪声的影响，在１．０～１．５ＧＨｚ频率范围内得到接近由量子散粒噪声决定的极限灵敏度。在实验上制作了ＧＨｚ级高速光接收机前端，并用微波网络分析仪测试了前端的频率响应。测试结果与理论分析基本相符。

宽带接收机前端非线性的盲辨识与数字后补偿方法

提出了一种基于Volterra模型的实时非线性数字后补偿方法。考虑到接收机难以事先获知输入信号的特点,设计了"大信号频率外总功率最小"的盲辨识准则,自适应地调整模型参数以拟合出与接收机非线性失真特性互逆的传递函数。对多频与16QAM调制输入信号的实测结果表明,该方法可使工作于非线性区的高效率接收前端的无杂散失真动态范围(SFDR)提升近26dB,并大幅提高了对微弱信号的检测能力。

CMOS蓝牙接收机前端的设计

采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,设计了一个全集成2.4 GHz低中频蓝牙接收机前端,包括低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer)。LNA采用源极电感负反馈差分结构,混频器采用吉尔伯特(Gilbert)有源双平衡结构。在2.5 V工作电压下,整个接收机前端增益22.5 dB,噪声系数6.3 dB,三阶输入截止点-15.3 dBm,功耗38.4 mW。

42GHz波段接收机前端的设计与研制

伴随着无线通信技术日新月异的发展,人们对宽频带、高速率、大容量通信系统的需求也日益增大。毫米波由于自身具有波长短、传输容量大等优点,日益受到研究人员的广泛关注和青睐。本文针对42GHz频段点对点高速通信应用,设计研制了该频段的毫米波接收机前端。该前端由三级低噪声放大器(LNA)、一级混频器和一个基片集成波导(SIW)镜像抑制滤波器构成。射频(RF)信号工作在40.8GHz～42.8GHz频段内,中频(IF)固定在3.5GHz。测试结果显示,在工作频段内其变频增益大于15dB,射频输入功率1dB增益压缩点不低于-30dBm,接收机前端的噪声系数(NF)小于6dB。

0.25μm CMOS蓝牙射频接收机前端

采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,设计了一种2.4 GHz CMOS低中频结构的蓝牙射频接收机前端.整个接收机前端包含全差分低噪声放大器、混频器以及产生正交信号的多相滤波器.叙述了主要设计过程并给出了优化仿真结果.采用Cadence SpectreRF进行仿真,获得了如下结果:在2.5 V工作电压下,中频输出增益为21 dB,噪声系数为7 dB,输入P1-dB为-21.3 dBm,IIP3为-9.78 dBm,接收机前端总的电流消耗为16.1 mA.

DRM软件接收机前端

本文在简要介绍DRM数字长、中、短波广播系统的发展和技术特征的基础上,主要介绍近年来国际上接收设备的开发,包括软件接收机和接近系列化的已投放市场的接收机,讨论了这些接收机的设计思想、构成与技术特性,详细介绍了DRM软件接收机前端的概念,并分别以DEGEN1101,TECSUN BCL2000调幅中短波AM收音机具体说明了作为DRM软件接收机的前端进行DRM改造的步骤,在结束语部分展望了DRM的市场实施问题。

56 Gbit/s PAM4 CMOS光接收机前端电路设计

基于65 nm CMOS工艺设计了一种56 Gbit/s PAM4光接收机前端放大电路。前级为差分形式的跨阻放大器,采用共栅前馈型结构降低输入阻抗,并在输入端串联电感,有效提高了跨阻放大器的带宽和灵敏度。后级放大器采用具有线性增益控制的多级级联可变增益放大器,实现对输出摆幅的自动控制。输出缓冲器采用源极退化技术来拓展带宽。后仿真结果表明,在100 fF光电二极管的寄生电容条件下,所设计的光接收机前端电路的-3 dB带宽为24.4 GHz,最大增益达到66 dBΩ,等效输入噪声电流为17.0 pA·Hz;。在输入电流变化及不同工艺角下,输出眼图抖动较小且张开度良好。当电源电压为1.2 V时,不同工艺角下的平均功耗为42.5 mW。

一种高灵敏接收机前端电路的研究

接收机前端电路是接收机重要组成部分,天线把接收到的微弱信号通过接收机前端电路进行滤波、放大、下变频,把信号从高频转换成中频,经过处理后的信号更容易被接收机接收识别,从而提高了接收系统的灵活性和通用性。电路采用超外差式结构设计前端电路,通过自动增益控制来调整电路增益,使其信号稳定输出。通过实测本地振荡器信号和经过前端电路处理后的信号幅频特性,验证该电路设计的合理性,证明该电路可广泛用于高灵敏接收机前端。

基于UWB的隐藏活动目标穿墙雷达接收机前端研究

介绍一种超宽带穿墙雷达接收机前端的实现方案,并对其中的波门控制电路、相关检测电路的实现作了详细的描述。最后通过实验,验证了此设计方案能够满足测距精度为37.5mm,总作用距离为9.5625m的穿墙雷达前端接受机的要求,达到了预期效果。

移动通信接收机前端的研究与设计

科学技术的不断发展，给各行各业经济打来大发展的同时也给移动通信业带来了巨大的变革，民用通信行业也随着移动通信的发展而不断得到变革。本文着重对移动通信的变革过程和接收机前端的研究及其设计进行分析，以提供较为理想的设计来促进移动通信业的发展。

基于射频模块MAX2740设计的高动态GPS接收机前端

基于MAX2740射频接收前端提供了从天线到数字化输入之间完备的GPS接收方案，信号通道包括了低噪声放大器（LNA）、两级下变频器、可变增益／固定增益放大器、压控振荡器（VCO）及频率合成器等。

无线接收机RF前端研究

移动通信的迅速发展 ,对无线接收机提出了严格的要求 ,即低功耗 ,高可靠性 ,低价格 ,以及更小的尺寸 .接收机射频前端的设计是实现这一目标的关键 .本文从无线接收机前端的拓扑结构、电路技术。

用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT

实现了一种可用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT。借助超薄低温InP缓冲层在GaAs衬底上生长出了高质量的InP外延层。在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功制备出了InP/InGaAsHBT,器件的电流截止频率达到4.4GHz,开启电压0.4V,反向击穿电压大于4V,直流放大倍数约为20。该HBT器件和GaAs基长波长、可调谐InP光探测器单片集成为实现适用于WDM光纤通信系统的高性能、集成化光接收机前端提供了一种新的解决方法。