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结合高分辨率TDC的单光子探测系统设计 被引量:2
1
作者 杜永超 谢生 +2 位作者 毛陆虹 闵闯 王敏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期42-48,共7页
针对时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)的时间分辨率和测量误差相互制约,单光子探测系统工作频率低、测量死时间长等问题,设计了一款用于荧光寿命成像的高速单光子探测系统.该系统集成了一个6×6单光子雪崩二极管(sing... 针对时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)的时间分辨率和测量误差相互制约,单光子探测系统工作频率低、测量死时间长等问题,设计了一款用于荧光寿命成像的高速单光子探测系统.该系统集成了一个6×6单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,SPAD)阵列和一个两级结构的TDC.其中,SPAD之间相互并联以增大感光面积;淬灭电路自动控制两条放电支路,减小测量死时间的同时降低了后脉冲效应;TDC采用两级结构同时实现了高分辨率和大动态范围,其中第2级TDC采用三通道游标结构有效降低了测量误差;存储器将时间测量结果暂存在对应的地址中,测量结束后由串口电路按地址顺序读出到上位机中处理.该系统基于TSMC 0.18μm CMOS工艺仿真验证,芯片整体面积为2800μm×1800μm.仿真结果表明:SPAD的击穿电压约为11.3 V,雪崩电流约为10-3 A,淬灭电路的死时间约为40 ns;TDC的时间分辨率为30 ps,动态范围为241 ns;整个系统在526 MHz时钟频率下对两个荧光信号进行检测,测量误差均小于10 ps. 展开更多
关键词 单光子探测 时间数字转换器 三通道游标结构 单光子雪崩二极管 淬灭电路
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基于40nm CMOS工艺的25Gb/s光接收机模拟前端电路设计 被引量:1
2
作者 谢生 闵闯 +2 位作者 魏恒 毛陆虹 杜永超 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1295-1300,共6页
为更好地屏蔽探测器结电容、适配先进工艺节点的低电源电压,对共栅级放大器进行改进,提出一种带有源反馈结构的共栅级跨阻放大器,降低了电压余度消耗并有效提升带宽.在此基础上,采用TSMC 40 nm CMOS工艺,设计一款速率为25 Gb/s的伪差分... 为更好地屏蔽探测器结电容、适配先进工艺节点的低电源电压,对共栅级放大器进行改进,提出一种带有源反馈结构的共栅级跨阻放大器,降低了电压余度消耗并有效提升带宽.在此基础上,采用TSMC 40 nm CMOS工艺,设计一款速率为25 Gb/s的伪差分光接收机模拟前端电路.该电路包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除电路和输出缓冲级.其中,跨阻放大器采用带有源反馈结构的共栅级放大器,限幅放大器利用交错式有源反馈结构来提高电路带宽内的幅频响应平坦度,fT倍频器作为阻抗匹配的输出缓冲级.仿真结果表明,在电源电压0.9 V,探测器结电容等效值为150 fF的情况下,光接收机模拟前端电路的跨阻增益为59.6 dBΩ,-3 dB带宽为20.8 GHz,功耗为46.6 mW,芯片核心面积为600μm×440μm. 展开更多
关键词 跨阻放大器 共栅级跨阻放大器 光接收机 CMOS工艺
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基于SiGe BiCMOS工艺的高速光接收机模拟前端电路 被引量:6
3
作者 谢生 谷由之 +2 位作者 毛陆虹 吴思聪 高谦 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期57-63,共7页
基于IBM 0.18,μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款12.5,Gb/s的全差分光接收机模拟前端电路.该电路由跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除电路和输出缓冲级组成.为获得更高的带宽,本文对Cherry-Hooper结构进行了改进,设计出一种三级级联... 基于IBM 0.18,μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款12.5,Gb/s的全差分光接收机模拟前端电路.该电路由跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除电路和输出缓冲级组成.为获得更高的带宽,本文对Cherry-Hooper结构进行了改进,设计出一种三级级联的限幅放大器,而直流偏移消除电路则使用了差分有源密勒电容(DAMC)来替代传统的片外大电容,提高了电路集成度和稳定性.版图后仿结果表明,在探测器等效电容为300,f F的情况下,光接收机前端电路的跨阻增益为97,d B,-3,d B带宽为11.7,GHz,等效输入噪声电流小于14.2,pA/Hz^(1/2),芯片核心面积为720,μm×700,μm. 展开更多
关键词 光接收机 跨阻放大器 改进型Cherry-Hooper 直流偏移消除电路 锗硅双极-互补金属-氧化物-半导体
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一种宽调谐范围的毫米波LC压控振荡器设计 被引量:5
4
作者 王敏 谢生 +2 位作者 毛陆虹 刘一波 杜永超 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期151-157,共7页
基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种具有宽调谐范围的毫米波电感电容压控振荡器,振荡器采用开关电容阵列、大容值范围可调电容和大滤波电容实现频率调谐范围与相位噪声的双优化.通过三组开关电容阵列来获得八条子频段,优选容值范围较... 基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种具有宽调谐范围的毫米波电感电容压控振荡器,振荡器采用开关电容阵列、大容值范围可调电容和大滤波电容实现频率调谐范围与相位噪声的双优化.通过三组开关电容阵列来获得八条子频段,优选容值范围较大的可调电容来细调每一个频段的振荡频率,获得较大的调谐增益Kvco,从而最大程度地提高频率调谐范围.通过大滤波电容与尾电流源构成的低通滤波器抑制偶次谐波附近的噪声,从而优化相位噪声.仿真结果表明,在1.2 V的工作电源电压下,压控振荡器的频率调谐范围22.2 G^29.2 GHz,中心频率25.7 GHz,在1 MHz频率偏移处的相位噪声-100.9 dBc·Hz^-1,功耗10.81 mW,芯片核心面积为0.056 mm^2. 展开更多
关键词 压控振荡器 开关电容阵列 可调电容 大滤波电容 宽调谐范围 毫米波
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Design and Realization of InP/AlGaInAs MultipleQuantum Well Ring Laser 被引量:3
5
作者 Xie Sheng Guo Jing +4 位作者 Guan Kun mao luhong Guo Weilian Qi Lifang Li Xianjie 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2014年第6期402-406,共5页
Using beam propagation method (BPM), key optical design parameters of InP/AlGaInAs multiple quantumwell (MQW) ring laser were numerically analyzed. The influences of waveguide dimensions, curvature radiusand gap s... Using beam propagation method (BPM), key optical design parameters of InP/AlGaInAs multiple quantumwell (MQW) ring laser were numerically analyzed. The influences of waveguide dimensions, curvature radiusand gap size on the coupling efficiency were discussed. An InP/AlGaInAs MQW ring laser with radius of 350 μm wasdesigned and realized. The experimental results show that the designed device, lasing at 1 563.2 nm with side modesuppression ratio higher than 20 dB, exhibited unidirectional bistability between the clockwise and counterclockwisemodes. 展开更多
关键词 semiconductor laser MULTIPLE quantum WELL optical BISTABILITY ALGAINAS
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高线性度大摆幅高速PAM4光发射机驱动电路设计 被引量:3
6
作者 谢生 石岱泉 +1 位作者 毛陆虹 周高磊 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期861-867,共7页
基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款应用于超高速光通信的四级脉冲幅度调制(PAM4)光发射机驱动电路.整体电路包括两路高速非归零码(NRZ)通道(最高有效位通道和最低有效位通道)、时钟缓冲级、电流模式逻辑(CML)加法器和输出缓冲... 基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款应用于超高速光通信的四级脉冲幅度调制(PAM4)光发射机驱动电路.整体电路包括两路高速非归零码(NRZ)通道(最高有效位通道和最低有效位通道)、时钟缓冲级、电流模式逻辑(CML)加法器和输出缓冲级.鉴于PAM4信号的高线性度要求,为解决传统设计中电平失配率(RLM)较低的问题,设计了带有低压共源共栅电流镜的CML加法器,避免电流镜像不精确和输出阻抗随加法逻辑变化所带来的非线性因素.同时,针对传统输出级带宽不足与摆幅过小的问题,设计了有源电感负载的f_(t)倍频器结构,在实现同等增益下更高电路带宽的同时,突破传统输出级设计中输出摆幅与阻抗匹配之间的矛盾.后仿真结果表明,在电源电压3.3 V、输入信号为两路100 mV的25 Gb/s NRZ信号的条件下,所设计的两路高速NRZ通道可实现约18.3 dB的增益和19.65 GHz的带宽,带宽范围内等效输入噪声电压小于37.6 nV/√Hz.整体电路可实现50 Gb/s PAM4输出信号,输出眼图清晰,且获得了RLM为98.6%的高线性度,输出摆幅达1.5 V. 展开更多
关键词 四级脉冲幅度调制 高线性度 大摆幅 SiGe BiCMOS 光发射机
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宽调谐范围低相位噪声的小面积VCO设计与实现 被引量:2
7
作者 谢生 王敏 +1 位作者 毛陆虹 刘一波 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期69-74,共6页
为了解决压控振荡器的调谐范围、相位噪声、功耗和芯片面积等指标难以多重优化的问题,本文基于TSMC40 nmCMOS工艺,通过设计改进型开关电容阵列、高Q值LC谐振电路和大滤波电容等结构,实现了一种宽调谐范围低相位噪声的小面积压控振荡器.... 为了解决压控振荡器的调谐范围、相位噪声、功耗和芯片面积等指标难以多重优化的问题,本文基于TSMC40 nmCMOS工艺,通过设计改进型开关电容阵列、高Q值LC谐振电路和大滤波电容等结构,实现了一种宽调谐范围低相位噪声的小面积压控振荡器.采用NMOS型负阻结构,以适应于0.9 V的低电源电压电路.将改进型开关电容阵列与可调电容相结合,获得8条工作于不同频率的子频段,通过选择合理的电容,使8个子频段首尾重叠,从而获得一段连续的振荡频率.与传统结构相比,改进型开关电容阵列添加了两个上拉电阻和一个输入端反相器,既能获得更宽的调谐范围,又可以抑制电源噪声,从而优化相位噪声.通过大滤波电容与尾电流MOS管并联构成低通滤波器,滤除共模点处的高频分量,抑制偶次谐波噪声,同时使输出波形更加对称,仿真结果表明,添加大滤波电容后相位噪声降低了3.02 dB.在满足电路要求的情况下,选择Q值更高的电感和电容提高谐振电路的品质因数,从而降低功耗.版图采用抽头电感,减少电感的使用个数,节省版图面积,降低成本.测试结果表明,在0.9 V电源电压下,压控振荡器的频率调谐范围为2.65~3.84 GHz,中心频率为3.24 GHz,在1 MHz频率偏移处的相位噪声为-109.71 dBc/Hz,功耗为10.81 m W,芯片核心面积仅为0.13 mm~2. 展开更多
关键词 压控振荡器 改进型开关电容阵列 可调电容 大滤波电容 宽调谐范围
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可控增益光电集成光接收机设计 被引量:2
8
作者 谢生 邱博文 +2 位作者 毛陆虹 谷由之 武懿 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期833-839,共7页
基于IHP 0.25μm SiGe BiCMOS工艺,利用工艺库提供的分束器将入射光信号能量均分给差分电路两侧的Ge波导耦合型探测器,设计了一款应用于高速光通信和光互连领域的增益自动可控型光电集成光接收机.整体电路包括光电探测器、跨阻放大器、... 基于IHP 0.25μm SiGe BiCMOS工艺,利用工艺库提供的分束器将入射光信号能量均分给差分电路两侧的Ge波导耦合型探测器,设计了一款应用于高速光通信和光互连领域的增益自动可控型光电集成光接收机.整体电路包括光电探测器、跨阻放大器、两级增益放大器、输出缓冲级、直流偏移消除模块和自动增益控制模块.为解除利用直流偏移消除电路检测峰值电压这种传统方案对消直流电容容值的限制,电路设计了同时具有峰值检测和增益控制功能的自动增益控制模块,并引入放电复位电容来控制采样时间.为了稳定差分电路的直流工作点,并避免引入过多功能模块对电路噪声的恶化,设计了结构灵巧的直流偏移消除电路.同时,为了提升电路带宽,还设计了带射随器反馈的共射跨阻放大器、带简并电容的Cherry-Hooper增益放大器以及可有效降低输入电容对级联电路带宽限制的f_T倍频器.仿真结果表明,在电源电压为3.3 V、输入光功率-10 d Bm的情况下,所设计的光接收机电路增益为80.2 dBΩ,-3 dB带宽为34.8 GHz,带宽范围内等效输入噪声电流小于35 pA/√Hz.输入光功率在-15^-3 dBm范围内,电路可实现对增益的自动控制,输出摆幅约500 mV,波动小于10%.在40 Gb/s的传输速率下,电路眼图清晰方正,无明显的欠冲与过冲,交叉点清晰,张开度良好,有望用于高速单片集成光接收机中. 展开更多
关键词 光电集成 增益自动控制 硅锗双极CMOS 光接收机
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高速率、高摆幅的CMOS光接收机模拟前端电路设计
9
作者 周高磊 毛陆虹 +2 位作者 谢生 宋瑞良 魏恒 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1187-1193,共7页
设计了一款传输速率为25 Gb/s的高输出摆幅CMOS光接收机模拟前端电路.该模拟前端电路包含跨阻放大器、限幅放大器、输出缓冲器以及单端转差分和直流偏移消除模块.其中,跨阻放大器设计中采用反馈增强技术降低输入阻抗,同时应用电感峰化... 设计了一款传输速率为25 Gb/s的高输出摆幅CMOS光接收机模拟前端电路.该模拟前端电路包含跨阻放大器、限幅放大器、输出缓冲器以及单端转差分和直流偏移消除模块.其中,跨阻放大器设计中采用反馈增强技术降低输入阻抗,同时应用电感峰化技术消除输入端大电容的影响,从而降低了输入端极点的频率,提升了跨阻放大器的带宽.三级互补型有源反馈限幅放大器在使用有源反馈技术扩展带宽的同时,利用互补型有源反馈结构极点分裂的特性,消除了多级级联引起峰化增益,从而获得更加平坦的幅频增益.相比于交错有源反馈限幅放大器其结构更为简单,信号线之间的串扰明显减小.而单端转差分电路使得该模拟前端电路输出信号呈现全差分特性,提升了低供电电压CMOS工艺电路的输出摆幅.单端转差分电路可以同时实现直流偏移消除功能,节省了芯片的面积,提升电路集成度.该高速光接收机模拟前端电路基于SMIC 55 nm CMOS工艺设计与仿真,版图面积为830μm×850μm.仿真结果表明:该光接收机模拟前端电路在输入端等效电容为150 fF的条件下,-3 dB带宽为24.3 GHz,跨阻增益为77.4 dBΩ,在此传输带宽内输入、输出反馈系数s11、s22均小于-10 dB;供电电压为1.2 V的情况下,差分输出电压摆幅可达400 mV;数据传输速率为25 Gb/s时,该接收机模拟前端电路功耗为57.6 mW. 展开更多
关键词 CMOS 光接收机 反馈增强 电感峰化 有源反馈
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高响应度的NMOS型栅体互连光电探测器
10
作者 谢生 王雪飞 +4 位作者 兰馗博 毛陆虹 董威锋 丛佳 孙邵凡 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期788-792,共5页
针对硅基光电探测响应度低的问题,设计了一款与标准CMOS工艺兼容的、可用于弱光探测的高响应度的NMOS型光电探测器(NMOS-PD).该探测器由栅体互连的NMOS管和T-well/N-well结光电二极管构成,利用光电二极管的光生伏特效应改变T阱电势,进... 针对硅基光电探测响应度低的问题,设计了一款与标准CMOS工艺兼容的、可用于弱光探测的高响应度的NMOS型光电探测器(NMOS-PD).该探测器由栅体互连的NMOS管和T-well/N-well结光电二极管构成,利用光电二极管的光生伏特效应改变T阱电势,进而控制NMOS管的栅压和阈值电压,以此实现光信号的探测与倍增放大,故所设计光电探测器具有更高的光电流增益和更宽的动态范围.经理论模拟计算和优化设计,本文设计了总面积为20μm×20μm的NMOS-PD,选用整个T阱区作为光敏区域(16μm×16μm),以增加光的吸收量,所设计光电探测器经UMC 0.18μm CMOS工艺流片制备.测试结果表明,所设计探测器在400~700 nm波长范围内具有较好的响应度.采用630 nm LED作为光源,当输出光功率密度P_(opt)=5 mW/cm^2、漏源偏压V_(DS)=0.4 V时,NMOS-PD的响应度达到1 550 A/W,并实现了200 kHz的信号探测.尽管随着光强增大,光电探测器响应度逐渐降低,但整体上仍超过10~3A/W.与硅基CMOS工艺制备的传统光电探测器相比,所设计光电探测器结构不仅可在低压、低功耗下正常工作,且在弱光条件下具有极高的倍增放大能力,有望应用于弱光探测的图像传感领域. 展开更多
关键词 光电探测器 响应度 弱光探测 CMOS 工艺
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Realization of a tunable analog predistorter using parallel combination technique for laser driver applications
11
作者 宋奇伟 mao luhong +1 位作者 Xie Sheng Zhang Shilin 《High Technology Letters》 EI CAS 2015年第1期90-95,共6页
This paper describes a new approach for designing analog predistorters that can compensate for the nonlinear distortion of laser drivers in a radio-over-fiber (RoF) system. In contrast to previous works, this paper ... This paper describes a new approach for designing analog predistorters that can compensate for the nonlinear distortion of laser drivers in a radio-over-fiber (RoF) system. In contrast to previous works, this paper analyzes the transfer characteristics of CMOS transistors, by combining parallel currents of CMOS transistors in various W/L and negative bias voltages to realize the tunable analog predistortion function. The circuit is fabricated by a standard 0.18txm CMOS technology. The core circuit current consumption is only 15mA and the entire driver circuit works in a band-pass from 1 - 2.2GHz. Experimental results of two-tone tests have shown that with an analog predistortoer the IIP3 of the laser driver circuit has an improvement of 4.91 dB. 展开更多
关键词 radio-over-fiber (RoF) nonlinear analog predistorter parallel combination MOS transistor
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A novel portable transmitter with 8 dBm output power for wireless communication equipments
12
作者 张艳征 mao luhong +3 位作者 Zhou Xiaoqiu Zhang Shilin Deng Jianbao Xie Sheng 《High Technology Letters》 EI CAS 2014年第1期103-109,共7页
In this paper,a portable 2.42 GHz transmitter for wireless communication systems,with 8dBm output power and small size is proposed.Several novel features exist in this transmitter.First,power consumption and output ar... In this paper,a portable 2.42 GHz transmitter for wireless communication systems,with 8dBm output power and small size is proposed.Several novel features exist in this transmitter.First,power consumption and output are balanced by introducing a differential oscillator with input signal controlled biasing,which acts as both a carrier generator and an OOK modulator.Then,power consumption of the transmitter is reduced by the OOK modulated signal via switching the oscillator and the power amplifier at the same time.Furthermore,the area size is also reduced by a class-AB power amplifier,which uses the PCB antenna as the resonance inductance.With these features,the total chip area is reduced to 670μm×740μm(In a 0.18μm CMOS process). 展开更多
关键词 TRANSMITTER OOK modulator power amplifier CMOS 2.42GHz
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基于硅光电池的无源可见光通信接收模块设计(英文) 被引量:1
13
作者 喻旻 毛陆虹 +3 位作者 谢生 徐继东 王莹 张逸非 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期73-78,84,共7页
基于太阳能电池的集成化,提出了1种用于光电识别(OEID)的可见光通信无源接收模块,利用硅光电池无需额外供能便可探测光信号并转化为电信号的特点,作为可见光接收器件,实现对空间可见光信号的无源探测和传输.电路部分采用TSMC 0.18μm标... 基于太阳能电池的集成化,提出了1种用于光电识别(OEID)的可见光通信无源接收模块,利用硅光电池无需额外供能便可探测光信号并转化为电信号的特点,作为可见光接收器件,实现对空间可见光信号的无源探测和传输.电路部分采用TSMC 0.18μm标准CMOS工艺实现.设置光电池在500 lx的光照度条件下工作,为电源管理部分提供2 V的输入电压,输出为1.8 V;接收部分3 d B带宽为67.2 kHz,输出为0-1.8 V标准数字信号.整体芯片面积为615×460μm^2,电路的静态功耗约为1.5 m W. 展开更多
关键词 可见光通信 硅光电池 集成电路 能量收集
原文传递
一种新型可见光-RFID技术以及采用片上天线实现的可见光-RFID标签(英文) 被引量:1
14
作者 冉晨阳 毛陆虹 谢生 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1-7,共7页
提出了1种新型射频识别(RFID)技术,其下行通信方式采用可见光通信(VLC),上行通信方式采用射频反向散射调制的方式实现.这种技术可以称为可见光通信-射频识别技术.为了验证技术的可行性,研究设计了1款采用片上天线实现的可见光-射频识别... 提出了1种新型射频识别(RFID)技术,其下行通信方式采用可见光通信(VLC),上行通信方式采用射频反向散射调制的方式实现.这种技术可以称为可见光通信-射频识别技术.为了验证技术的可行性,研究设计了1款采用片上天线实现的可见光-射频识别标签(ORID),并利用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现.其中标签射频部分工作在915 MHz,标签中片上天线的面积为0.64 mm2.测试结果显示,当射频振荡器的输出功率为20dBm时,标签的工作距离可以达到6 mm. 展开更多
关键词 射频识别 片上天线 可见光通信 标签
原文传递
一种有源自偏置的Ku波段CMOS低噪声放大器 被引量:1
15
作者 钱江浩 谢生 +1 位作者 毛陆虹 李海鸥 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期68-72,共5页
基于源简并电感共源共栅结构,设计了1种有源自偏置低噪声放大器,既可消除偏置电路功耗,又能克服无源自偏置噪声较高的缺点;另外利用键合线作为高Q值电感元件,进一步降低噪声系数并减小芯片面积.所设计低噪声放大器采用TSMC 0.18μm CMO... 基于源简并电感共源共栅结构,设计了1种有源自偏置低噪声放大器,既可消除偏置电路功耗,又能克服无源自偏置噪声较高的缺点;另外利用键合线作为高Q值电感元件,进一步降低噪声系数并减小芯片面积.所设计低噪声放大器采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行优化设计并流水制备.仿真结果表明,在12-16GHz频段内,噪声系数NF低于3.2 d B,输入3阶交调点IIP3为1.573 d Bm.研制芯片面积为540μm×360μm,在1.8 V电压下,消耗16 m A电流.结果表明芯片测试实现在12.2-15.5 GHz频段上,输入输出反射性能良好,正向增益S_(21)>6 d B,反向隔离度S_(12)<-32.5 d B. 展开更多
关键词 低噪声放大器 CMOS 共源共栅 有源自偏置技术 键合线电感
原文传递
AlGaInAs multi-quantum wells ring laser with optical coupling waveguides 被引量:1
16
作者 LI XianJie QI LiFang +5 位作者 GUO WeiLian YU JinLong ZHAO YongLin CAI DaoMin YIN ShunZheng mao luhong 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2009年第20期3716-3719,共4页
Based on InAlGaAs multi-quantum wells epitaxy structure for Fabry-Pero laser diode,a multi-quantum wells semiconductor ring laser is realized using ICP dry etching process and polyimide planarization process.The laser... Based on InAlGaAs multi-quantum wells epitaxy structure for Fabry-Pero laser diode,a multi-quantum wells semiconductor ring laser is realized using ICP dry etching process and polyimide planarization process.The laser is generated in a semiconductor resonator ring and is output by two coupled integrated bus waveguides.The ring diameter is 700 μm and the width of the waveguide is 3 μm.The output optical power-current(P-I) characteristic and the wavelength spectra of the ring laser are measured using a fiber coupled to the cleaved facet of the bus waveguide.The threshold current of the device is 120 mA and the wavelength is 1602 nm at an injected current of 160 mA.In addition,the operation mode for the laser in the resonator ring is roughly discussed based on the P-I characteristic plot. 展开更多
关键词 波导激光器 多量子阱 量子阱半导体激光器 耦合环 光学 输出电流 耦合波导 激光波长
原文传递
160 GHz三级堆栈式CMOS功率放大器的设计 被引量:1
17
作者 陈天伟 毛陆虹 +1 位作者 谢生 刘一波 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期63-66,92,共5页
在40 nm标准CMOS工艺下,使用堆栈式结构设计了160 GHz的伪差分式三级功率放大器,并且应用了中和电容技术提升了其增益与稳定性.其中,级间匹配与输入输出Balun使用了片上变压器,从而减小了匹配损耗,并且提升了最终的带宽.讨论了在伪差分... 在40 nm标准CMOS工艺下,使用堆栈式结构设计了160 GHz的伪差分式三级功率放大器,并且应用了中和电容技术提升了其增益与稳定性.其中,级间匹配与输入输出Balun使用了片上变压器,从而减小了匹配损耗,并且提升了最终的带宽.讨论了在伪差分堆栈式结构中使用中和电容的影响与解决方案.仿真结果表明:功放在160 GHz时达到最大增益11.4 dB,3 dB带宽达到24.9 GHz,饱和输出功率达到4.9 dBm,功耗为84.5 mW.对比传统的共源级和共源共栅结构,堆栈式结构也可以应用于毫米波电路,并且提升了功放的性能. 展开更多
关键词 堆栈式 毫米波 中和电容 变压器 功率放大器
原文传递
改进型ACO-OFDM调制系统及其FPGA实现 被引量:1
18
作者 梁继然 杨智群 +1 位作者 毛陆虹 冯人海 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期56-60,共5页
非对称削波光正交频分复用(ACO-OFDM)是一种适用于光通信的高效数字调制解调系统.传统具有高速傅里叶变换模块(FFT)的ACO-OFDM系统,由于FFT模块的架构与系统本身不完全匹配,造成了硬件资源的大量占用与频谱资源的浪费.为了解决这个问题... 非对称削波光正交频分复用(ACO-OFDM)是一种适用于光通信的高效数字调制解调系统.传统具有高速傅里叶变换模块(FFT)的ACO-OFDM系统,由于FFT模块的架构与系统本身不完全匹配,造成了硬件资源的大量占用与频谱资源的浪费.为了解决这个问题,完成了基2标准时延结构流水线型FFT处理器的设计验证,在150 MHz的系统时钟下,输出延迟为990 ns,功能表现良好.并通过加入载波同步单元,降低了约60%误码率.仿真结果表明,该方法提高了ACO-OFDM系统的通信性能. 展开更多
关键词 非对称削波光正交频分复用 载波同步 快速傅里叶变换
原文传递
基于白光LED的可见光通信接收机专用集成电路设计
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作者 毛陆虹 韩东群 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-75,共5页
可见光通信接收机集成电路采用UMC 180μm标准CMOS工艺设计,与传统光纤通信接收机不同,发射端基于白光LED.接收机电路使用有源电感、后均衡和负米勒电容技术以提升带宽,采用直流偏移消除反馈网络稳定电路直流电平.仿真结果表明,电路-3 ... 可见光通信接收机集成电路采用UMC 180μm标准CMOS工艺设计,与传统光纤通信接收机不同,发射端基于白光LED.接收机电路使用有源电感、后均衡和负米勒电容技术以提升带宽,采用直流偏移消除反馈网络稳定电路直流电平.仿真结果表明,电路-3 d B带宽大约为436.5 MHz,输出稳定增益50 dB,功耗为7.06mW.对比传统分立元件搭建的电路系统,集成光接收机不仅功耗和便携性上有优势,带宽提升也有潜力. 展开更多
关键词 可见光通信 接收机 有源电感 后均衡 直流偏移消除
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一种工作于Ka频段的GaN单片集成功率放大器
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作者 蔡昊成 毛陆虹 丛佳 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期61-64,共4页
针对Ka频段大功率发射机的要求,设计了一款基于0.15μm GaN工艺的5 W级输出的单片集成功率放大器.功率放大器工作频率为27-31 GHz,工作在AB类偏置条件下,采用3级单端共源结构,在末级使用功率合成结构.仿真结果表明,在20 V的电源电压下,... 针对Ka频段大功率发射机的要求,设计了一款基于0.15μm GaN工艺的5 W级输出的单片集成功率放大器.功率放大器工作频率为27-31 GHz,工作在AB类偏置条件下,采用3级单端共源结构,在末级使用功率合成结构.仿真结果表明,在20 V的电源电压下,功率放大器的小信号增益为25 dB,饱和输出功率为38dBm,功率附加效率为35%. 展开更多
关键词 KA频段 功率放大器 GaN工艺 功率合成
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