CMOS 저잡음 기가비트급 광전단 증폭기 설계

초록

p-i-n Photodiode receiver의 optical transimpedance amplifier의 설계에서 일반적으로 common-source input stage를 사용한다. 하지만 본 논문에서는 common-gate input stage를 사용하는 current-mode optical trans impedance preamplifier를 사용하였다. 이러한 current-mode optical transimpedance amplifier의 특징은 높은 transimpedance gain과 high bandwidth을 동시에 얻을 수 있다는 것이다. 게다가, capacitive peaking 기술을 사용하여 transimpedance preamplifier의 대역폭을 증가시키었다. 그리고 새로이 제안된 Noise Optimization method를 사용하여 sensitivity의 향상을 얻을 수 있었다.. 이러한 방법들을 이용하여 대역폭이 1.57GHz이고, transimpedance 이득이 2.34k , input noise current가 470nA이고 input noise current spectral density가 6.13pA/ 인 저 잡음 고속 current-mode transimpedance preamplifier를 구현하였다. 제안된 preamplifier의 power consumption는 3.3V Supply에서 16.84mW이었다.