圖3中的常規(guī)R0SA20可能要求昂貴的接合裝配技術(shù)以通過短長度連接將光檢測器24直接連接至TIA 22?？墒褂每赡苄枰沾奢d體的昂貴倒裝芯片接合?？墒褂冒嘿F線接合裝配技術(shù)，諸如，使用網(wǎng)狀布線。
[0033]進一步地，圖2和圖3中的常規(guī)ROSA 20還要求對光檢測器24和TIA 22的氣密密封和RF屏蔽的昂貴封裝。舉例而言，可使用具有藍寶石基板的昂貴鍍金接枝塊和微波過渡。還必須提供氣密密封和RF屏蔽用于整個共用封裝54，因為光檢測器24和TIA 22必須彼此靠近定位以提供高TIA 22靈敏性，如上所論述。也必須充分調(diào)整共用封裝54的大小以容納TIA 22和光檢測器24兩者，且所述共用封裝可能必須提供蓋，以允許在裝配和/或測試期間單獨存取TIA 22和光檢測器24。共用封裝54還必須提供收納和對準光纖至光檢測器24同時仍維持氣密密封和RF屏蔽的能力。此舉可要求昂貴、精密制造共用封裝54，從而增加常規(guī)ROSA 20的成本。
[0034]另一方面，短距離主動式光纜將需要具有與至少用于短長度的高速電纜相當?shù)某杀?。如果可減少短距離主動式光纜中的ROSA的成本，那么可減少短距離主動式光纜的總成本，從而使得較短距離主動式光纜更易被接受而用于消費型應(yīng)用等等中，其中增加的益處為帶寬增加和低噪聲性能。
[0035]圖4和圖5描述適用于諸如約100米或更小的短距離應(yīng)用中的一個此類R0A。就此而言，圖4為示例性接收機光學(xué)組件(ROA) 60的圖式，所述R0A60安置在印刷電路板(PCB)62上作為用于示例性通用串行總線(USB)連接器64的組件的部分。ROA 60可用于主動式光纜中用于在主動式光纖USB電纜68的接收機光纖66R和發(fā)射機光纖66T上提供光纖傳輸。圖4中的主動式光纖USB電纜68為較短長度電纜，諸如，在一⑴米(m)與一百(100)米(m)之間，作為非限制性實例。ROA 60包括安置在光學(xué)標頭封裝72中的光電二極管70。光學(xué)標頭封裝72可為容納光電二極管70所需的任何殼體或封裝。光學(xué)標頭封裝72可被氣密密封且可包括導(dǎo)體銷，所述導(dǎo)體銷用于與安置于包括光電二極管70的光學(xué)標頭封裝72中的元件介連。作為非限制性實例，光學(xué)標頭封裝72可包括小塑料模制引線框架封裝。作為另一實例，光學(xué)標頭封裝72可包括PCB，所述PCB使用PCB的側(cè)面上的金屬堡狀物安置于光學(xué)標頭封裝72的側(cè)面上，以提供表面安裝焊接。
[0036]繼續(xù)參看圖4，本實施例中的光學(xué)標頭封裝72還包括激光74，所述激光74被配置以通過發(fā)射機光纖66T傳輸從輸入電信號轉(zhuǎn)換的輸出光學(xué)信號。在本實施例中，光電二極管70是單獨且遠離差分TIA電路76提供。光學(xué)標頭封裝72中的光電二極管70遠離安置在協(xié)議芯片78 (諸如，集成電路(IC)芯片)中的較高輸入阻抗差分TIA電路76定位。通過遠離定位，意味光電二極管70和差分TIA電路76未提供在同一封裝中，也未直接接合在一起。因此，由于前文所論述的理由，有意且設(shè)計使光學(xué)標頭封裝72中不包括轉(zhuǎn)阻放大器。換言之，TIA電路遠離光學(xué)標頭封裝定位。光學(xué)標頭封裝72在本實施例中是完全被動的，且光學(xué)標頭封裝72用于將激光74和光電二極管70成直角轉(zhuǎn)向至PCB 62，以使得可能將光纖66T、光纖66R對接耦接至PCB 62的活動區(qū)域中。
[0037]繼續(xù)參看圖4，光學(xué)標頭封裝72中的光電二極管70遠離安置于協(xié)議芯片78中的較高輸入阻抗差分TIA電路76定位，以降低ROA 60的成本。以此方式，不需要兩個單獨IC芯片:一個單獨IC芯片用于差分TIA電路76及單獨IC芯片用于協(xié)議芯片78。差分TIA電路76可提供于協(xié)議芯片78中，以減少IC芯片的數(shù)目和降低ROA 60的成本。換言之，除ROA 60和激光74之外的所有主動式元件可提供于單一協(xié)議芯片78 (例如，互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS芯片)中，以降低裝配成本。本實施例中的協(xié)議芯片78包括根據(jù)USB協(xié)議將電信號傳輸至USB連接器護套80中的USB銷(未示出)和從USB銷接收電信號的必要電路。注意，用于協(xié)議芯片78的概念不限于USB協(xié)議，但所述概念可根據(jù)需要用于其他適當協(xié)議芯片。
[0038]繼續(xù)參看圖4，由于光電二極管70是經(jīng)提供遠離協(xié)議芯片78中的差分TIA電路76且與差分TIA電路76分離，故可針對ROA 60避免與圖2和圖3中的常規(guī)ROSA 20的設(shè)計約束相關(guān)聯(lián)的額外成本。舉例而言，可避免通過短長度連接將光電二極管70直接連接至差分TIA電路76的昂貴接合裝配技術(shù)。然而，如下將更詳細論述，將光電二極管70和差分TIA電路76耦接于協(xié)議芯片78中的布線連接件82將更長，因為光學(xué)標頭封裝72與協(xié)議芯片78之間的耦接過渡彼此分離且遠離定位。舉例而言，將光電二極管70和差分TIA電路72耦接于協(xié)議芯片78中的布線連接件82的長度可為約一(I)毫米(mm)，此長度視為遠程定位以用于高速數(shù)據(jù)傳輸。光電二極管70不必包括于氣密密封和用于協(xié)議芯片78的協(xié)議芯片封裝84中。舉例而言，將光電二極管70提供于與差分TIA電路76分離的封裝中可允許低成本射出模制塑料封裝用作協(xié)議芯片封裝84。因此，協(xié)議芯片封裝84不必提供收納和對準光纖66T、光纖66R至光電二極管70同時仍維持氣密密封和RF屏蔽的能力。協(xié)議芯片封裝84可由提供RF屏蔽的材料或結(jié)構(gòu)組成。進一步地，協(xié)議芯片封裝84不必被充分調(diào)整大小來容納差分TIA電路76和光檢測器70兩者。圖4中的ROA 60還允許在裝配和/或測試期間單獨存取光電二極管70，而不必存取或打開協(xié)議芯片封裝84。
[0039]在圖4的ROA 60中避免圖2和圖3中的常規(guī)ROSA 20中所使用的大部分設(shè)計考慮和技術(shù)，且使用新的設(shè)計邏輯。舉例而言，如果圖4的ROA 60中的差分TIA電路76具有如常規(guī)ROSA 20的TIA 22中所提供的低輸入阻抗，那么將產(chǎn)生許多問題。首先，較長布線連接件82耦接單獨光學(xué)標頭封裝72和協(xié)議芯片78將增加布線連接件82上的電容且所述布線連接件耦接至差分TIA電路76的輸入端，因而增加阻容(RC)時間常數(shù)且降低ROA 60的帶寬性能。其次，如果差分TIA電路76具有低輸入阻抗，那么通過布線連接件82從光電二極管70傳輸至差分TIA電路76的電流將在布線連接件82上反射回至光電二極管70且反射回至差分TIA電路76等等，在布線連接件82上提供振鈴效應(yīng)，從而降低帶寬性能。舉例而言，電信號脈沖可在光電二極管70與差分TIA電路76之間來回跳動十(10)次至十五
(15)次且提供不合需要的振鈴。
[0040]因此，總而言之，大約涉及在圖2和圖3中的常規(guī)ROSA 20中提供低輸入阻抗TIA22的設(shè)計考慮和技術(shù)不適用于圖4的ROA 60。如果圖2和圖3中的常規(guī)ROSA 20中涉及的設(shè)計考慮和技術(shù)用于圖4的ROA 60，那么由將遠離差分TIA電路76定位的光電二極管70提供于協(xié)議芯片78中實現(xiàn)的成本降低可能不證明降低的帶寬性能。
[0041]為解決增加的電容和在布線連接件82上的電信號振鈴的問題，提供替代電路用于光電二極管70和差分TIA電路76。就此而言，圖5為示例性電路，所述電路可提供于圖4的ROA 60中以考慮光電二極管70是遠離協(xié)議芯片78中的差分TIA電路76定位，同時最小化對帶寬性能的影響。在圖5中的R0A60中，如下將更詳細論述，差分TIA電路76具有比圖2和圖3的常規(guī)R0SA20中的TIA 22的輸入阻抗Z。高的TIA輸入阻抗Z 10提供較高TIA輸入阻抗于差分TIA電路76，以允許差分TIA電路76吸收電信號和抑制或降低布線連接件86上的振鈴。
[0042]此外，將光電二極管70耦接至ROA 60中的差分TIA電路76的布線連接件86被提供為阻抗控制傳輸電路88。如下還將更詳細論述，本實施例中的阻抗控制傳輸電路88包含第一傳輸線88A和第二傳輸線88B，以提供至光電二極管70的節(jié)點的耦接且提供噪聲的共模抑制。傳輸線88A、傳輸線88B各自具有傳輸阻抗Z2。以此方式，減少或消除傳輸線88A、傳輸線88B的電容分量以抑制或減少傳輸線88，以允許較長布線連接件86提供遠離差分TIA電路76的光電二極管70，同時提供差分TIA電路76的RC時間常數(shù)，所述RC時間常數(shù)允許差分TIA電路76的較高帶寬操作。除光電二極管70的電容Cl之外，傳輸線88A、傳輸線88B的任何電容分量作為差分TIA電路76的RC時間常數(shù)的一部分。
[0043]在所述實例中，提供具有三十五(35)歐姆阻抗的傳輸線88A、傳輸線88B。在一個實施例中，傳輸線88A、傳輸線88B實施于PCB上，以使得可由PCB支持的傳輸阻抗Z2的范圍通過使用具有諸如基于大小等等的預(yù)定阻抗的電跡線為可行的。舉例而言，傳輸線88A、傳輸線88B可制造于圖4中的PCB 62上，以提供在十(10)歐姆與兩百(200)歐姆之間的所需傳輸阻抗Z2，作為非限制性實例。在一個特定實施例中，傳輸阻抗Z2諸如至少十(10)歐姆。在圖6中將提供傳輸線88A、傳輸線88B的實例示出為用于圖4中的ROA 60的PCB62的近視圖。在此，用于光電二極管70的襯墊89和用于協(xié)議芯片78的襯墊91彼此遠離定位且經(jīng)由作為PCB跡線提供于PCB 62中的傳輸線88A、傳輸線88B耦接。舉例而言，光電二極管70可遠離協(xié)議芯片78中的TIA電路76至少0.1mm或約0.1mm定位?？裳貍鬏斁€88A、傳輸線88B提供電感分量和電容分量，以控制阻抗和降低或消除電容來提供用于高帶寬操作(諸如，5Gbps或更大)的低RC時間常數(shù)。在一個實施例中，傳輸線88A、傳輸線88B的傳輸阻抗&還阻抗匹配或?qū)嵸|(zhì)上阻抗匹配至差分TIA電路76的較高TIA輸入阻抗Z1,以在光電二極管70與差分TIA電路76之間提供最大能量轉(zhuǎn)移。實質(zhì)阻抗匹配可提供傳輸線88A、傳輸線88B的傳輸阻抗Z2在差分TIA電路76的TIA輸入阻抗Z i的五十百分比(50%