專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高速數(shù)字光模塊接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字光模塊接收部分電路，尤其涉及千兆以上高速 數(shù)字光模塊接收電路。
背景技術(shù)：
在目前的數(shù)字光模塊中，存在一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，就是如何提高光模塊的接
收靈敏度，特別是對(duì)于高速數(shù)字光模塊，比如千兆和2.5G SFP以及GPON ONU 等光模塊，靈敏度的余量不足一直困擾著模塊廠(chǎng)家。靈敏度問(wèn)題直接導(dǎo)致產(chǎn) 品直通率下降，生產(chǎn)成本增加。
由如圖1所示的現(xiàn)有數(shù)字光模塊接收電路，主要由光電二極管PD (PIN 管或者APD管)、跨阻放大器TIA、限幅放大器LA組成，光電二極管PD接 收輸入光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，該電流信號(hào)通過(guò)跨阻放大器TIA 轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并放大，然后差分輸入限幅放大器LA后進(jìn)行限幅放大，最后 進(jìn)入系統(tǒng)芯片進(jìn)行判決?？缱璺糯笃鱐IA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào) 通過(guò)耦合電容Cl連接，主要是為了去除跨阻放大器TIA直流電平對(duì)限幅放大 器LA的影響，因限幅放大器LA只對(duì)跨阻放大器TIA輸出的交流信號(hào)進(jìn)行放 大。對(duì)于該接收電路，數(shù)字光模塊的接收靈敏度完全取決于光電二極管PD、 跨阻放大器TIA和限幅放大器LA芯片的靈敏度。在跨阻放大器TIA的設(shè)計(jì) 中，為了提高信噪比并保證一定的放大倍數(shù)，其帶寬會(huì)比較窄，這樣跨阻放 大器TIA本身的噪聲就可以得到抑制，不會(huì)輸出到后級(jí)。典型的TIA帶寬應(yīng)
該是模塊的最高數(shù)字速率的0.75倍，實(shí)際芯片設(shè)計(jì)的時(shí)候最小帶寬都會(huì)比這 個(gè)數(shù)值小。信號(hào)在跨阻放大器TIA輸出到限幅放大器LA的過(guò)程中，會(huì)通過(guò) 一系列的走線(xiàn)，這樣信號(hào)的高頻成分首先會(huì)被衰減。由于跨阻放大器TIA輸 出信號(hào)的帶寬本身就比較窄，這樣導(dǎo)致進(jìn)入限幅放大器LA的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)比較 大的抖動(dòng)和失真，特別是在靈敏度信號(hào)附近，這時(shí)跨阻放大器TIA的帶寬最 窄，輸出幅度只有不到10mV左右，如此微弱的信號(hào)，波形的失真會(huì)使限幅 放大器LA的判決出現(xiàn)困難，導(dǎo)致靈敏度下降。 發(fā)明內(nèi)容
為克服以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、接收靈敏度 高的高速數(shù)字光模塊接收電路。
為達(dá)到以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供一種高速數(shù)字光模塊接收電路， 包括按照接收光信號(hào)的處理順序連接 一光電二極管PD、 一跨阻放大器TIA、 一對(duì)耦合電容和一限幅放大器LA，所述光電二極管PD接收光信號(hào)，并將光 信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，該電流信號(hào)通過(guò)所述跨阻放大器TIA轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào) 并進(jìn)行放大然后轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)輸入到所述限幅放大器LA，所述跨阻放大器 TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)通過(guò)所述耦合電容連接，位于所述跨阻 放大器TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)電路中還分別串聯(lián)一 RC均衡電 路，該RC均衡電路由一電阻R和一電容C并聯(lián)形成。
所述跨阻放大器TIA102和限幅放大器LA105之間的差分信號(hào)電路中， 兩差分信號(hào)電路間還并聯(lián)跨接一低通濾波電容。
所述低通濾波電容位于所述RC均衡電路的前端或后端，其大小為0.1 100pF。
所述RC均衡電路中的電阻R大小1 200Q，電容C二l 200pF。 上述結(jié)構(gòu)的接收電路，由于位于所述跨阻放大器TIA和限幅放大器LA 之間的差分信號(hào)電路中還分別串聯(lián)一 RC均衡電路，電阻R對(duì)高頻分量和低 頻分量的衰減都是一樣的，和電阻并聯(lián)的電容C相當(dāng)于衰減低頻分量的作用， 對(duì)于高頻分量衰減較小，這樣信號(hào)流過(guò)RC均衡電路以后，低頻分量被衰減， 高頻分量得到保留，從頻域的角度分析，信號(hào)帶寬得到擴(kuò)展，避免了由于信 號(hào)帶寬較小引起的波形失真。同時(shí)還在兩條差分信號(hào)線(xiàn)上并聯(lián)跨接一個(gè)低通 濾波電容，該電容起到了濾除高頻噪聲的目的。據(jù)此可以極好地改善高速數(shù) 字光模塊接收靈敏度，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。

圖1表示現(xiàn)有數(shù)字光模塊接收電路原理圖2表示本實(shí)用新型高速數(shù)字光模塊接收電路原理圖實(shí)施例之一； 圖3表示本實(shí)用新型高速數(shù)字光模塊接收電路原理圖實(shí)施例之二。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)施例。
由圖2所示的高速數(shù)字光模塊接收電路原理圖，包括按照接收光信號(hào)的 處理順序連接 一光電二極管PD、 一跨阻放大器TIA、 一對(duì)耦合電容Cl和 一限幅放大器LA，光電二極管PD接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)， 該電流信號(hào)通過(guò)跨阻放大器TIA轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大然后轉(zhuǎn)換為差分 信號(hào)輸入到限幅放大器LA，所述跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的差 分信號(hào)通過(guò)耦合電容CI連接，而位于跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間 的差分信號(hào)電路中還分別串聯(lián)一 RC均衡電路，該RC均衡電路由一電阻R和
一電容C并聯(lián)形成，均衡電路中的電阻R對(duì)信號(hào)的高頻分量和低頻分量的衰 減都是一樣的，但是和電阻并聯(lián)的電容C相當(dāng)于衰減低頻分量的作用，對(duì)于 高頻分量衰減較小，這樣信號(hào)流過(guò)RC均衡電路以后，低頻分量被衰減，高頻 分量得到保留，從頻域的角度分析，信號(hào)帶寬得到擴(kuò)展，避免了由于信號(hào)帶 寬較小引起的波形失真。其中，電阻R大小1 200Q，電容C二l 200pF。
由圖3所示的高速數(shù)字光模塊接收電路原理圖，是在圖2基礎(chǔ)上在位于 跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的兩條差分信號(hào)線(xiàn)路上并聯(lián)跨接一個(gè) 低通濾波電容C2，該電容起到了濾除高頻噪聲的目的。其中，低通濾波電容 C2的大小為0.1 100pF。
在上述實(shí)施例中，耦合電容C1、 RC均衡電路和低通濾波電容C2三者在 跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的兩條差分信號(hào)線(xiàn)路上的相互位置關(guān) 系比較自由靈活，如RC均衡電路位于耦合電容C1的前后均可，而低通濾波 電容C2既可位于耦合電容Cl、 RC均衡電路之間或兩者之前后均可。
權(quán)利要求1、一種高速數(shù)字光模塊接收電路，包括按照接收光信號(hào)的處理順序連接一光電二極管PD、一跨阻放大器TIA、一對(duì)耦合電容和一限幅放大器LA，所述光電二極管PD接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，該電流信號(hào)通過(guò)所述跨阻放大器TIA轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大然后轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)輸入到所述限幅放大器LA，所述跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的的差分信號(hào)通過(guò)所述耦合電容連接，其特征在于，位于所述跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)電路中還分別串聯(lián)一RC均衡電路，該RC均衡電路由一電阻R和一電容C并聯(lián)形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速數(shù)字光模塊接收電路，其特征在于，所述 跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)電路中，兩差分信號(hào)電路 間還并聯(lián)跨接一低通濾波電容。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速數(shù)字光模塊接收電路，其特征在于，所述 低通濾波電容位于所述RC均衡電路的前端或后端，其大小為0.1 100pF。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的數(shù)字光模塊接收均衡電路特征為所述 RC均衡電路中的電阻R大小1 200Q，電容C二l 200pF。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種高速數(shù)字光模塊接收電路，包括按照接收光信號(hào)的處理順序連接一光電二極管PD、一跨阻放大器TIA、一對(duì)耦合電容和一限幅放大器LA，光電二極管PD接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，該電流信號(hào)通過(guò)跨阻放大器TIA轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大然后轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)輸入到限幅放大器LA，跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)通過(guò)耦合電容連接，位于跨阻放大器TIA和限幅放大器LA之間的差分信號(hào)電路中還分別串聯(lián)一RC均衡電路，該RC均衡電路由一電阻R和一電容C并聯(lián)形成，為進(jìn)一步濾除高頻噪聲，兩差分信號(hào)電路間還并聯(lián)跨接一低通濾波電容。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，信號(hào)接收靈敏度高。
文檔編號(hào)H04B10/158GK201188619SQ200820093888
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者吳春付, 朱俊強(qiáng), 侃 王, 王彥偉 申請(qǐng)人:深圳新飛通光電子技術(shù)有限公司