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A 32GHz 68dBΩ Low-Noise and Balance Operation Transimpedance Amplifier in 130nm SiGe BiCMOS for Optical Receivers Um amplificador de transimpedância de operação de equilíbrio e baixo ruído de 32 GHz e 68 dBΩ em SiGe BiCMOS de 130 nm para receptores ópticos

Chao WANG, Xianliang LUO, Mohamed ATEF, Pan TANG

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Resumo:

Neste artigo, um amplificador de transimpedância (TIA) de operação de equilíbrio com baixo ruído foi implementado para receptores ópticos em tecnologia SiGe BiCMOS de 130 nm, no qual a densidade de corrente do emissor de compensação ideal e a localização do canto de ruído de alta frequência foram analisadas para aquisição. desempenho de baixo ruído. O Auto-Zero Feedback Loop (AZFL) sem introdução de ruídos desnecessários na entrada do TIA, o dissipador de corrente de cauda com altas simetrias e a operação de equilíbrio TIA com a saída compartilhada do Amplificador Operacional (OpAmp) no AZFL foram projetados para manter a operação balanceada para o TIA. Além disso, cascode e shunt-feedback também foram empregados para expandir a largura de banda e diminuir o ruído referido de entrada. Além disso, foi derivada a fórmula para cálculo do canto de ruído de alta frequência em TIA de Transistor Bipolar de Heterojunção (HBT) com realimentação em shunt. A medição elétrica foi realizada para validar as noções descritas neste trabalho, aparecendo 9.6 pA/√Hz de corrente de ruído referida de entrada Densidade Espectral de Potência (PSD), operação de equilíbrio (VIN1=896mV,VIN2=896mV,VOUT1= 1.978V, VOUT2= 1.979 V), largura de banda de 32 GHz, ganho geral de transimpedância de 68.6 dBΩ, consumo total de energia de 117 mW e área do chip de 484 µm × 486 µm.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E103-A No.12 pp.1408-1416
Data de publicação
2020/12/01
Publicitada
ISSN online
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2020VLP0001
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on VLSI Design and CAD Algorithms)
Categoria

autores

Chao WANG
  Hunan Institude of Engineering
Xianliang LUO
  Hunan Institude of Engineering
Mohamed ATEF
  United Arab Emirates University,Assiut University
Pan TANG
  South East University

Palavra-chave