[发明专利]用于驱动具有较低工艺、电压和温度(PVT)灵敏度的电光调制器的放大器电路

说明书

本发明涉及用于电光调制器的放大器电路(驱动器放大器)领域，具体用于放大电信号以驱动所述电光调制器。本发明提出了一种用于放大信号的放大器电路，所述放大器电路包括增益放大器、分布式放大器、电阻器和电流源，其中，所述分布式放大器的输入端电连接到所述增益放大器的输出端；所述电阻器端接所述分布式放大器的所述输入端；所述电流源并联电连接到所述电阻器。本发明还提出了一种用于设置此类放大器电路的偏置电压的方法。此外，本发明还提出了一种包括此类放大器电路的发射器(具体是一种光发射器)以及一种包括此类发射器和信号源的系统。

技术领域

本发明涉及用于电光调制器的放大器电路(驱动器放大器)领域，具体用于放大电信号以驱动所述电光调制器，尤其是用于光通信的发射器中。本发明的通用目的是实现具有最佳增益/带宽乘积以及较低工艺、电压和温度变化灵敏度的宽带放大器电路(宽带驱动器放大器)。

术语“工艺、电压和温度(process,voltage and temperature，PVT)灵敏度”可以用作术语“工艺、电压和温度变化灵敏度”的同义词。该方面对用于光通信的发射器十分有益，其中宽带放大器电路(宽带驱动器放大器)用于提高高速数字源等信号源的电平，以便充分供电，从而正确驱动电光调制器。为此，本发明提出了一种用于放大信号的放大器电路，并且还提出了一种用于设置此类放大器电路的偏置电压的方法。此外，本发明还提出了一种包括此类放大器电路的发射器，具体是一种光发射器；最后还提出了一种包括此类发射器和信号源的系统。放大器电路也可以称为“驱动器放大器”。

背景技术

在大多数先进的光通信发射器方案中，需要放大器电路(驱动器放大器)具有匹配输出阻抗。原因在于，放大器电路的匹配输出阻抗吸收来自放大器电路本身与放大器电路驱动的电光调制器之间的互连件和组件的反射。例如，此类互连件和组件包括键合丝、焊盘、偏置线圈或焊珠、隔直电容器和馈电线。

为此，用于光发射器的放大器电路(也称为“用于光发射器的驱动器放大器”)通常通过级联增益放大器和分布式放大器来实现，其中分布式放大器的输入端电连接到增益放大器的输出端。分布式放大器能够在宽带范围内实现匹配输出阻抗。此外，增益放大器能够达到目标增益电平。

图6示出了包括级联的增益放大器102和分布式放大器103的放大器电路101的示例性框图。增益放大器102的输出端102b电连接到分布式放大器103的输入端103a。分布式放大器的输入端103a最终端接在电阻器R_g上。电阻器R_g也可以称为“端接电阻器”。提供直流电压V_DD的直流电压源105可以连接到电阻器R_g，用于通过分布式放大器103的输入端103a向增益放大器102的输出端102b提供偏置电流I_g和偏置电压V_A。换句话说，直流电压源105的直流电压V_DD用于对放大器电路101进行偏置，具体用于对放大器电路101的增益放大器102进行偏置。增益放大器102的输出端102b处的偏置电压V_A取决于直流电压V_DD和电阻器R_g。在图6中，增益放大器102的输入端102a连接到放大器电路101的输入端101a，分布式放大器103的输出端103b连接到放大器电路101的输出端101b。高速数字源等信号源可以连接到放大器电路101的输入端101a，电光调制器可以连接到放大器电路101的输出端101b。“C_out”表示增益放大器102的寄生输出电容。

在光发射器中，放大器电路的输入阻抗和输出阻抗通常在系统级指定。实际上，输入阻抗由高速数字源等信号源定义；而输出阻抗由电光调制器定义。因此，通过适当选择分别优化分布式放大器的输入电阻和增益放大器的寄生输出电容，可以优化放大器电路的增益/带宽乘积。然而，由于偏置电压有限，性能方面的最佳条件对工艺、电压和温度变化(process,voltage and temperature variation，PVT变化)更加灵敏。