硅基光接收集成宽带放大器设计

《硅基光接收集成宽带放大器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南大学硕士学位论文硅基光接收集成宽带放大器设计姓名：王镇道申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：陈迪平2002.3.1摘要唑Sl4288介绍了限制宽带放大器频带宽度的因素，通过分析MOSFET的本征参数、寄生参数对频率特性的影响，提出了采用短沟器件、使MOsFET工作在饱和区、抬高栅源电压等提高MOSFET特征频率的方法；分析了不同电路组态对放大器频率特性的影响、节点电压对电压模电路、电流模电路频率特性的不同影响，根据应用于双极晶体管电路的跨导线性原理，提出了采用MOSFET构成的电流模放大

2、电路、电流传输电路、输出电路以及由它们所组成的宽带放大器，获得了良好的频率响应。该宽带放大器具有很好的应用前景和广阔的市场空间。关键词：宽带放大器带宽电流放大器频率特性AbstractThefactorslimitingthefiequencybandofthewide—bandamplifierarein订oduced．Throu曲analyzingthee髓ctsofmein仃i11sicpar锄etefsa11dparaSiticalont11e丘．equencycharacteristics，amem

3、odofimproVing^ofMOsFETbyusingshonch锄eldeviceandmakingMOSFETWorkatt11esaturationregiont11rou曲rajs堍‰isputfonvard；111ee氐ctSofdi鼠rentkindsofcirc试tco瓶gurationsonthe矗equencycharacteriSticsandt11ejunctionV01tageonmeVoItagepattemcircuit，currentpattemcircuita11d丘equ

4、encycharacteristicsarea11alyzed．AccordillgtomeI血ear也eoryof缸msconductaIlcewIlichisappliedint11eB，rcircllit，mec叫empattemampli丘ercircuit，current廿a11sferclrcuitandoutputcircuitw11ichconsistofMOSFETaIldthe、vide-balld锄pli丘ercomposedofthemareputfoⅣ，ard．Andgood丘eq、

5、lel∞y他sp日nseisobtained．E)(tendedapplicationsa11dhugemarketarepmmised．Keywords：Wide．balld锄pIifierBalldWidmCu玎entarllplifierFrequencychamcteristics摘要信息时代的到来给网络传输提供了更广阔的市场和发展动力，同时也提出了更高的性能要求。“最后一公罩“问题的解决，』目户终端数掘传输速度的提高迫切需要+种低成本，性能高的集成宽带放大器。而传统的双极型运算放大器的带宽一般最多为

6、几十MHz，根本不能满足用户对宽带视频、多媒体等业务的需求。而限制其带宽的原因可以分为两方面：1器件结构2电路形式。根据低成本的要求以及当前集成I乜路的发展趋势，采用标准CM0sI。艺来设计集成宽带放大器。1．器件结构M0sFET的结电容将影响节点的电压变化率，从而降低放大器的带宽。通过对M0sFET的本征电容、寄7E电容的分析，得到了减小结电容的方法：1使MOsFET：I：作在饱和区，此时C。，等r零。这将有利于’提高频率响应和稳定性。2．根据C。==c。耽知，在不3改变阡／的情况下，应尽量减小w·L，即采

7、用最小面I／L1；：}{晶体管。根据MOSFET的本征电容、寄生电容，并考虑到制造过程tI一形成的栅源覆盖电容c0栅漏覆．h电容(0，源一衬底PN结电导‰等得到MOSFET的小信号模型，在此基础上进而考虑到沟道电阻对c。。和c。，的允放电的影响及信弓在沟道中的传输延迟对MOsFET频率特’降的影响得到其分伽模型。根折：分和模型得到MOsFET的戡【t频率为：1‘，，厂=÷二等(‰一Ij)6丌L从m缁剑改普MosFET频率响应的途伟：1提高载流F的迁移率从，因此在信号通道中宜采用NMOs；2提高MOsFET的【

8、：作点，即iLMOSFET工作在大电流：队念。3尽可能减小沟道长度，即采用短沟器件。采用s0I技术将有助于改善器件的频率响应和其它性能。2，电路形式电路形式对电路的频率响应存在较大影响。通过对共源、共栅组态的频率响应分析可知：共栅组态对应较小的密恸电容而有较好的频率响应，具有电流传输特性。同时采用负反馈和零点极点对消技术也将改善电路的频率响应。零点极点对消技术是通过在电路中应入零点来抵消电路的另一个