通信系统及跨阻放大器技术方案

本实用新型专利技术提供了一种通信系统和跨阻放大器。该通信系统包括：光学链路；光电二极管，所述光电二极管与所述光学链路通信并且包括电气端子；跨阻放大器，所述跨阻放大器包括输入端子和在所述光电二极管与所述输入端子之间的可变电感部件，所述可变电感部件包括：电感器，所述电感器具有与所述光电二极管通信的第一节点和与所述输入端子通信的第二节点；开关设备，具有：第一触点，所述第一触点与所述第一节点通信；第二触点，所述第二触点与所述第二节点通信；以及控制触点，所述控制触点与可变控制电压通信，以在低增益条件下改变在所述输入端子处的有效电感并且减少在跨阻放大器输出端子处的峰值。该通信系统减少了不同增益条线下的峰值行为。

Communication system and trans resistance amplifier

The utility model provides a communication system and a transimpedance amplifier. The communication system consists of an optical link; a photodiode, the photodiode communication with the optical link and an electrical terminal; a cross drag amplifier, the trans resistance amplifier including an input terminal and a variable inductance component between the photodiode and the input terminal, the variable inductance unit including the variable inductance unit, including the variable inductance unit, including the variable inductance unit, including the variable inductance unit, including the variable inductance unit, including the variable inductance unit including An inductor, the inductor has a first node communicating with the photodiode and a second node communicating with the input terminal; the switch device has: the first contact, the first contact with the first node, the second contact, the second contact with the second node, and the control contact. The control contact is communicated with the variable control voltage to change the effective inductance at the input terminal at low gain conditions and reduce the peak value at the output terminal of the cross resistance amplifier. The communication system reduces the peak behavior under different gain lines.

【技术实现步骤摘要】
通信系统及跨阻放大器
本技术涉及一种电路，尤其涉及一种通信系统及跨阻放大器。
技术介绍
CMOS技术通常用于设计实现光纤链路的通信系统。由于CMOS技术被缩小(scaleddown)以使电路和系统以更高速度运行并且占据更小的芯片(模具)面积，所以降低了工作供给电压以降低功率。深亚微米CMOS工艺中的常规FET晶体管具有非常低的击穿电压，因此，工作供给电压保持在1伏特左右。为了获得更佳的光-电流响应度，28G和10G光学接收器中使用的光检测器(PD)需要在PD的阳极和阴极节点上施加大于2伏特的偏置电压。这些局限性对通信系统规模和性能的持续改进提出了严峻的挑战性。
技术实现思路
本技术提供了一种通信系统，包括：光学链路；光电二极管，所述光电二极管与所述光学链路通信并且包括电气端子；跨阻放大器，所述跨阻放大器包括输入端子和在所述光电二极管与所述输入端子之间的可变电感部件，所述可变电感部件包括：电感器，所述电感器具有与所述光电二极管通信的第一节点和与所述输入端子通信的第二节点；开关设备，具有：第一触点，所述第一触点与所述第一节点通信；第二触点，所述第二触点与所述第二节点通信；以及控制触点，所述控制触点与可变控制电压通信，以在低增益条件下改变在所述输入端子处的有效电感并且减少在跨阻放大器输出端子处的峰值。其中，所述开关设备包括SiGebi-CMOS场效应晶体管；所述第一触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括通过电阻器与所述可变电压源通信的所述bi-CMOS场效应晶体管的栅极。其中，所述开关设备包括场效应晶体管；所述第一触点包括所述场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括与可变电压源通信的所述场效应晶体管的栅极。其中，所述场效应晶体管包括MOSFET。其中，所述MOSFET包括p-通道MOSFET。其中，所述MOSFET包括n-通道MOSFET。其中，所述场效应晶体管包括JFET。其中，所述开关设备包括具有可移动元件的微电机械系统。其中，所述跨阻放大器被配置为以约18dB的动态范围进行操作。本技术提供了一种跨阻放大器，其特征在于，包括：输入端子；可变电感部件，所述可变电感部件在所述输入端子与光电二极管之间，所述可变电感部件包括：电感器，所述电感器具有与所述光电二极管通信的第一节点和与所述输入端子通信的第二节点；开关设备，具有：第一触点，所述第一触点与所述第一节点通信；第二触点，所述第二触点与所述第二节点通信；以及控制触点，所述控制触点与可变控制电压通信，以在低增益条件下改变所述输入端子处的有效电感并且减少在输出端子处的峰值。其中，所述开关设备包括SiGebi-CMOS场效应晶体管；所述第一触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括通过电阻器与可变电压源通信的所述bi-CMOS场效应晶体管的栅极。其中，所述开关设备包括场效应晶体管；所述第一触点包括所述场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括与可变电压源通信的所述场效应晶体管的栅极。其中，所述场效应晶体管包括MOSFET。其中，所述FET包括JFET。其中，所述开关设备包括具有可移动元件的微电机械系统。其中，所述跨阻放大器被配置为以约18dB的动态范围进行操作。附图说明图1示出了包括跨阻放大器的环境中的光纤通信系统。图2是具有电阻增益控制的全差分跨阻放大器的示意图。图3示出了包括根据实施方式的跨阻放大器的电路。图4是电阻器-电感器-电容器(RLC)电路的简化图。图5绘制了在不同增益条件下操作、具有和不具有根据实施方式的输入电感控制的跨阻放大器的电压与频率。具体实施方式实施方式被指向一种提供跨阻放大器的装置。更具体地，具体实施方式提供了具有可变电感输入的跨阻放大器，以减少在不同增益条件下的峰值行为。也存在其他的实施方式。跨阻放大器(TIA)结构包括具有可变电感部件的输入节点，可变电感部件用于减少在不同增益条件下的峰值幅度的变化。根据特定实施方式，TIA输入处的电感器具有与场效应晶体管(FET)漏极通信的第一节点和与FET源极通信的第二节点。施加到FET栅极的控制电压通过添加电感器上的可变阻抗来有效控制输入电感。在低增益条件下，减少由施加至FET的控制电压提供的电感来减少电压峰值。根据实施方式的TIA可以特别适合于在广泛的动态范围内操作，以放大从光电二极管接收的输入电信号。跨阻放大器或TIA是高速通信(例如，光纤)网络和系统中的关键部件。为了适应这样的网络和系统上对更多数据带宽的持续性要求，部署了多级信令(例如，脉冲幅度调制或PAM)。反之，多级信令的使用要求系统的TIA具有更高的性能。具体地，TIA需要以低失真(例如，高线性)、低噪音、以及高带宽准确地再现多级信号，同时利用功效高且具有成本效益的半导体制造工艺和材料(例如，SiCMOS)。图1示出了在包括跨阻放大器的环境中的光纤通信系统100。可选地，光纤通信系统100的一个或多个实例或其任何方面可以在本文描述的实施方式的架构和功能的背景下实现。此外，光纤通信系统100或其任何方面可以在任何期望的环境中实现。如图1所示，光纤通信系统100示出了光纤通信系统(包括一个或多个TIA)的关键部件。例如，光纤通信系统100可以表示100GbE-LR4系统。光纤通信系统100还可以表示各种环境与应用中的类似系统，诸如，非光学串行数据通信链路和存储器数据接口等。具体地，光纤通信系统100包括串行器102、激光器和调制器103、4:1光多路复用器104、光纤链路105、1:4光解复用器106、光电二极管与TIA阵列107、以及解串行器109。光电二极管与TIA阵列107进一步包括多个TIA108(例如，TIA1081、TIA1082、TIA1083、以及TIA1084)，每个TIA108具有如图1所示的相关联的光电二极管。在其他系统中，可以使用任何数量的TIA。光纤通信系统100示出了通过串行器102接收并行(例如，N宽)输入数据110并且将并行输入数据110转换成具有四个通道(例如，LR4)的串行数据流。然后，通过激光器和调制器103接收串行数据，以转换成调制(例如，PAM-xx、QPSK等)光学信号。通过4:1光多路复用器104将四个通道多路复用至一个通道并且传送至光学链路105。通过1:4光解复用器106接收光学信号并且解复用至四个通道且传送至光电二极管和TIA阵列107。多个TIA108将电流信号(例如，通过光电二极管)转换成将由解串行器109接收的电压信号。然后，解串行器109将四通道的串行数据转换成并行(例如，N宽)接收数据111。多个TIA108是光纤通信系统100的关键部件，其能够准确地恢复输入数据110中包含的信息(例如，低BER)。多个TIA108通过将输入数据110的光学表示转换成输入数据110的电压表示而部分地实现此操作。由于部署了更为精密的信号调制和更长链路，所以需要通过实施低成本TIA(表现高线性、低噪音、低功率、以及宽带宽)来满足这些需求的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信系统，其特征在于，包括：光学链路；光电二极管，所述光电二极管与所述光学链路通信并且包括电气端子；跨阻放大器，所述跨阻放大器包括输入端子和在所述光电二极管与所述输入端子之间的可变电感部件，所述可变电感部件包括：电感器，所述电感器具有与所述光电二极管通信的第一节点和与所述输入端子通信的第二节点；开关设备，具有：第一触点，所述第一触点与所述第一节点通信；第二触点，所述第二触点与所述第二节点通信；以及控制触点，所述控制触点与可变控制电压通信，以在低增益条件下改变在所述输入端子处的有效电感并且减少在跨阻放大器输出端子处的峰值。

【技术特征摘要】
2016.08.02 US 15/226,8141.一种通信系统，其特征在于，包括：光学链路；光电二极管，所述光电二极管与所述光学链路通信并且包括电气端子；跨阻放大器，所述跨阻放大器包括输入端子和在所述光电二极管与所述输入端子之间的可变电感部件，所述可变电感部件包括：电感器，所述电感器具有与所述光电二极管通信的第一节点和与所述输入端子通信的第二节点；开关设备，具有：第一触点，所述第一触点与所述第一节点通信；第二触点，所述第二触点与所述第二节点通信；以及控制触点，所述控制触点与可变控制电压通信，以在低增益条件下改变在所述输入端子处的有效电感并且减少在跨阻放大器输出端子处的峰值。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关设备包括SiGebi-CMOS场效应晶体管；所述第一触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述bi-CMOS场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括通过电阻器与所述可变电压源通信的所述bi-CMOS场效应晶体管的栅极。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关设备包括场效应晶体管；所述第一触点包括所述场效应晶体管的漏极；所述第二触点包括所述场效应晶体管的源极；以及所述控制触点包括与可变电压源通信的所述场效应晶体管的栅极。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述场效应晶体管包括MOSFET。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述MOSFET包括p-通道MOSFET。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述MOSFET包括n-通道MOSFET。7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述场效应晶体管包括JFET。8.根据权利要求1所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆·布勒凯尔特，
申请(专利权)人：颖飞公司，
类型：新型
国别省市：美国,US