垂直腔半导体光放大器频率响应特性研究

从速率方程出发,利用小信号分析方法对垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的频率响应特性进行了研究。在考虑了量子阱材料中的增益和载流子浓度之间的对数关系后,得到了VCSOA的峰值响应频率以及3 dB频率响应带宽的解析表达式。结果表明,VCSOA的频率响应特性受抽运光强度、输入光功率以及自发辐射因子的影响。

上行干扰条件下软限幅转发器中滤波器带宽的影响

研究了在上行干扰条件下软限幅卫星转发器中滤波器带宽对系统性能的影响。分别给出了信号、干扰和噪声的合成包络与相位的联合概率密度函数的计算方法 ,并通过对限幅器输出信号分别相对于合成包络和相位求平均 ,计算输出信号中包含的周期信号和非周期信号功率 ,从而计算小信号的功率压缩情况。通过应用专用仿真软件 ACOLADE,对在上行干扰条件下转发器中滤波器带宽对小信号压缩的影响进行了仿真 ,给出了小信号压缩相对于滤波器带宽的仿真曲线。

一种轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μmCMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器。该运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨。该运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79°。由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成。

小时宽带宽积线性调频信号距离旁瓣抑制

针对小时宽带宽积线性调频信号脉压距离旁瓣高、信噪比损失大的问题,提出了一种脉压失配滤波器优化设计方法。该方法对脉压峰值旁瓣电平、信噪比损失、主瓣展宽指标进行联合控制,采用凸优化算法设计失配滤波器,实现在较低信噪比损失下获得低峰值旁瓣电平,同时具有较宽的多普勒容限。计算机仿真结果验证了该方法的有效性,与常用的海明窗法相比,该方法设计的脉压滤波器旁瓣抑制效果和信噪比损失均得到了较大改善,较好地满足了工程应用的要求。

一种宽带全量程示波器信道保护器研制

基于THS3491运算放大器芯片研制示波器信道保护器,应用在脉冲辐射场诊断测试之中。研究测试了SOIC、VQFN两种封装的THS3491的幅频特性曲线,采用VQFN封装的THS3491作为保护器的核心芯片;研制的保护器输出电压幅值范围为±10 V(50Ω负载),等效电噪声峰峰值约为2 mV;-3 dB小信号带宽约为850 MHz,0.3 dB平坦度带宽约为710 MHz,发现并理论解释了保护器输出电压的峰移现象。通过delta脉冲信号源对保护器进行测试,对比输入输出电压波形,实现了无失真的delta响应;在输出信号电压幅值范围超过±10 V时,保护器进入到输出保护状态,输出恢复时间小于7 ns,可以很好满足脉冲辐射场诊断中的示波器信道保护要求。

一种3.3V/0.6μm轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μm CMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器.讨论了该运算放大器的原理、性能及设计方法,并进行了模拟仿真.此运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.其运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79度.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.

一种齐纳二极管控制式轨对轨CMOS运算放大器

采用0.6μm CMOS工艺,设计了一种齐纳二极管控制式轨对轨运算放大器.该运放采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.该运放的小信号增益为82dB,单位增益带宽为12.34MHz,相位裕度为68°.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.文中主要讨论该轨对轨运算放大器的原理,性能及设计方法,并进行了模拟仿真.

InGaAs/InP台面型pin高速光电探测器

介绍了一种应用于5G通信系统的高速光电探测器,设计了InP基台面型pin高速光电探测器材料结构,通过理论计算及软件模拟得到响应度和带宽随耗尽层厚度的变化规律,并对材料结构进行优化。制备了光敏面直径为20μm及耗尽层厚度分别为1.0、1.3和1.5μm的器件。对比响应度和带宽的理论值与实测值,结果表明实测值与理论值相符,当耗尽层厚度为1.3时响应度可达到0.89A/W,带宽可达23GHz以上,可满足25Gibit/s的传输速率要求。建立了探测器小信号模型对器件的带宽特性进行仿真,仿真结果与理论值一致,进一步验证理论分析的正确性。

基于SOI衬底和外延衬底的高速光电探测器研究

高速硅基光电探测器价格低廉且易于和光接收机集成,在短距离光通信中被广泛应用。对基于绝缘硅(SOI)和外延(EPI)两种不同衬底的互补金属氧化物(CMOS)工艺的光电探测器进行了理论模拟和实验研究,理论模拟和实验规律一致。实验表明,研制的基于SOI衬底的光电探测器的小信号带宽最高为205MHz,响应度为0.051A/W;基于EPI衬底的光电探测器在相同条件下最高带宽为131MHz,响应度为0.21A/W。

一种基于负电容的新型带宽扩展技术

由于传统的电感峰化带宽扩展技术使用电感导致芯片面积大大增加,加源极退化电阻和电容的技术导致电路的DC增益减小,因此,文中提出一种基于负电容的新型带宽扩展技术,以有效解决上述两个问题。该技术利用两个交叉耦合的MOSFET将正电容转换成负电容,产生的负电容可以抵消负载电容的影响从而扩展带宽。首先,给出负电容带宽扩展电路的电路原理图,并运用小信号电路分析方法和S域电路分析方法得到负电容带宽扩展电路的小信号等效电路;然后,利用该小信号等效电路计算出负电容带宽扩展电路的传输函数,根据此传输函数分析得到负电容带宽扩展电路的稳定性条件;再运用拉普拉斯逆变换的方法得到负电容带宽扩展电路的时域阶跃响应表达式;最后,在Cadence IC617仿真工具中,运用理想模型对该负电容带宽扩展电路进行详细仿真分析,得到2.27倍的带宽扩展效果。