[发明专利]一种低噪声高增益-带宽乘积跨阻抗放大器有效
| 申请号： | 200910079042.8 | 申请日： | 2009-03-04 |
| 公开（公告）号： | CN101505140A | 公开（公告）日： | 2009-08-12 |
| 发明（设计）人： | 陈祥训 | 申请（专利权）人： | 中国电力科学研究院;中电普瑞科技有限公司 |
| 主分类号： | H03F3/08 | 分类号： | H03F3/08;H03F1/26;H04B10/158 |
| 代理公司： | 北京安博达知识产权代理有限公司 | 代理人： | 徐国文 |
| 地址： | 100192北京市海淀区*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 噪声 增益 带宽 乘积 阻抗 放大器 | ||
技术领域
本发明属于电子学与信息系统中之敏感电子学与传感器领域，具体涉及一种低噪声、高 增益-带宽乘积跨阻抗放大器，该放大器适用于模拟或数字光信号的光接收机，特别适用于接 收到的光信号中，被提取信号对应的光强微弱的模拟或数字光接收机，以及频带宽、灵敏度 高、信噪比高的上述光接收机。
背景技术
跨阻抗放大器(以下简称TIA)是光接收机中广泛采用的前置放大器，其作用是将光信号照 射到光电器件上产生的微弱电流信号转换为电压信号，光电器件可以是p-i-n型光电二极管 PIN，或雪崩光电二极管APD等，以下以PIN为代表代表进行描述。光接收机的带宽、灵敏 度、稳定性、动态范围等重要性能取决于TIA的信号带宽BSIG、信号增益ASIG、噪声电压增 益AN、单位带宽输出噪声电平eO、相位闭合比(Closure Rate，Rate-of-Closure)或相位裕余度 PM(Phase Margin)、动态范围等特性，这些特性因此也成为是高性能TIA主要指标。
TIA有单端输入型与双端输入型(或称为差分输入型)两种。双端输入型的共模抑制能力优 于单端输入型，但其开环增益、低频截止频率、噪声性能、动态范围、带宽等方面的性能均 劣于单端输入型(见美国专利5343160和6433638的描述)，所以单端型是TIA的主要形式。 图1-图4是现有单端输入型TIA的几种形式。
图1是现有TIA的基本形式，可以作为分析TIA性能的基础。图中，虚线连接的Cf是反 馈电阻Rf的寄生电容，Iph是PIN的输出电流，Rsh、Rin是PIN并联电阻与放大器输入电阻， CT是TIA总输入电容(包括PIN并联电容CPIN、放大器输入电容Cin、放大器输入端布线电容 及其它寄生电容Cp等)。在图1的这种基本形式中，跨阻抗放大器TIA的信号带宽BSIG、信 号增益ASIG、噪声电压增益AN和输出噪声电平eO与电路参数的关系如以下(1)-(4)式所示(见 参考文献[1]-[5]的描述)：
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