一种线性模式雪崩光电二极管的接口电路设计

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1、学校代码：１０２化分类号：ＴＮ＂２巧级：公开ＵＤＣ．：６２１３学号：＂３４６９素兩大嗦工程硕ｉ学位论文—种线性模式雪崩光电二极管的接口电路设计（学位论文形式；於用研究）研究生姓名：王美亚导师姓名：吴金教巧范连林高工申请学化类别工垣证＋学化巧予单仿《巧大単工程领域名称＆巧度巧工程论文答辩日期２０１６生奶月２７日研究方向Ｉ！［樓沿含隻成电巧设计学位授予日期２０１６巧月日答辩委员会主席任巧Ｋ工评阅人任巧富工抓伟條巧扭２０１６年０５

2、Ｊｊ２８日表兩：工程硕±学位论文一种线性模式雪崩光电二极管的接口电路设计专业名称二集成申？路工程研巧生姓名：王美亚导师姓名：吴余教授巧津林高工２０１６年５月２８日ＤＥＳＩＧＮＯＦＩＮＴＥＲＦＡＣＥＣＩＲＣＵＩＴＦＯ民ＡＰＤＳＷＯＲＫＩＮＬＩＮＥＡＲＭＯＤＥＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化Ｓｏｕ化ｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＳｕｅｒｖｉｓ

3、ｅｄｂｐｙＰｒｏ反ｓｓｏｒａｎｄＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１６独创性声明东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过。的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献

4、均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。￣：７々研巧生签名：王１至日期－以名东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印。件和电子文档，可■采用影印、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。〇各－若研究生签名：丈！是导师签名；每委曰期：）４１摘要描要ｖａｌａｎｃｈｅ

5、ｈｏｔｏｄｉｏｄｅＡＰＤ、、可工作在线性模式下的雪崩光电二极管（Ａｐ，）具有光子检测效率高功耗低连续检测等优点，广泛应用于各类微弱光信号探测成像系统。检测过程中，ＡＰＤ接收微弱光信号并转化为一，级处理电路电流输出接口电路感应该电流信号并将检测结果传输到下。线性模式下ＡＰＤ输出的脉冲电流信号幅度低。，脉宽短，因此需要再进行跨阻和电压放大，转换成可状态辨识的电压脉冲信号随着探测成像系统趋向大规模阵列发展，接曰电路功耗、面积受到的限制越来越严格，设计难度大大提高。ＡＰＤ器一本文基于弱光检测应用的实际需求，根据线

6、性模式件特性，完成了种面积紧凑，、功耗低、适用于阵列应用的电流检测接口电路设计。电路采用共栅输入的跨阻放大器，具有带宽高功耗小的特性，且采用ＭＯＳ电阻代替内部的部分多晶珪电阻，显著减小了电路面积。对于前置放大电路因采用ＭＯＳ电阻而使输出静态工作点发生较大漂移，在前置放大后的电压放大模块中采用了具有高共模抑制比的差分放大器Ｗ抑制巧模点漂移产生的影响，同时调整改进差分放大器设计，在保持其性能的基础上减小面积。ＴＳＭＣ０．３５ｍＣＭＯＳ工艺完成电路设计仿真和流片验证２ｍｘ７９ｎ。采用ｎ，版图面积为卽叫后仿结果表

7、明，接口电路跨阻増益１１４犯ａ最小检测电流为Ｕ７ｎＡ。在片采用集成的测试电路等效ＡＰＤ输出激巧片能够实现脉冲电流信号的检测功能，静态功耗为化２５ｍＡ，励进行测试，通过和后仿真结果对比表明１ｌＡ。。最小检测电流为．８＾本文最后对电路设计进行总结，并为后续电路改进提出了可行性建议关键词：微弱光检测；线性模式；雪崩光电二极管；电流检测；接□电路；跨阻放大器ＩＡｂ巧ｒａｔｃＡｂｓｔｒａｃｔＡｖａｉＡＰＤｉｌａ打ｃｈｅｈｏｔｏｄｏｄｅｗｏｒｋｓｉｎｌｎｅａｒｍｏｄｅｈａｓａｄｖａｎｔａｅｓｏｆ

8、ｈｉｈｏｔｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｌｏｗｐ（）ｇｇｈｐｙ，ｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｔｉｃｍａ打ｄｓｈｏｒｔｄｅｔｅｃｔｉｏ打ｉ打ｔｅｒｖａｌｈａｓｂｅｅ打ｗｉｄｅｌａｌｉｃａｔｅｄｉ打ｋｆｌｉｄｉｗｈｉｃｈｉｎ