[发明专利]一种单端输入、差分输出转换电路

说明书

本发明涉及半导体集成电路技术和光通信技术领域，提供了一种单端输入、差分输出转换电路。低通滤波器，用于对输入信号IN进行滤波处理，并输出其均值信号IN_AVG；稳压器，用于将输入信号的均值信号IN_AVG转换成稳定的电压信号Reg_OUT，同时稳压器的输出端Reg_OUT还输出驱动电流，用于向BJT管提供基极电流。全差分放大器，用于将输入信号IN和稳压器输出信号Reg_OUT转换成一对差分输出信号OUTP和OUTN。本发明解决了目前基于CMOS工艺的TIA等涉及单端转差分的电路结构不能直接应用于SiGe BiCMOS工艺的问题。

【技术领域】

本发明涉及半导体集成电路技术和光通信技术领域，特别是涉及一种单端输入、差分输出转换电路。

【背景技术】

近30年来，无线通信网已经历了1G(电话语音通信时代)、2G(语音和短信时代)、3G(语音、短信、网络时代)、4G(语音、短信、网络、视频、电商时代)，光纤接入网也已实现了从电话线接入(Kbps速率)到铜线接入(Mbps速率)再到光纤接入(Gbps)的技术革新，将家庭用户的带宽速率从最初的Kbps提升到了Gbps。随着电子商务、4K/8K视频、物联网、云计算等宽带业务的普及应用以及无人智能驾驶、虚拟现实(Virtual Reality，简写为：VR)、人工智能(Artificial Intelligence，简写为：AI)、智慧城市等超宽带业务的到来，无线通信网正从4G时代步入到5G时代、接入网也即将从10G G/EPON升级到下一代50G PON；通信网络的演进升级也将光模块的单路速率从10G提升到了25G/50G/100G速率级别。

在光模块进行升级换代的同时，其使用的光接收、光发送等光/电芯片也需相应升级。对于客户侧/接入侧光接收用模拟电芯片(如跨阻放大器，全称为Trans-ImpedanceAmplifier，简写为：TIA)，在10G及以下速率级别可采用低成本的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简写为：CMOS)工艺来研发，但当速率提升至25G/50G/100G级别时则需采用先进的锗硅三极管(或双极型晶体管)互补金属氧化物半导体(Silicon Germanium Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor，简写为：SiGe BiCMOS)工艺来研发。而SiGe BiCMOS工艺中三极管或双极型晶体管(BipolarJunction Transistor，简写为：BJT)的工作原理与CMOS工艺中金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简写为：MOSFET)的工作原理有本质的区别：MOSFET是电压驱动(栅/源极电压)，而BJT管是电流驱动(基极电流，并对基极电流进行放大)。这导致以前采用CMOS工艺实现的客户侧/接入侧电芯片部分架构不能直接移植到SiGe BiCMOS工艺。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明实施例要解决的技术问题是MOSFET是电压驱动(栅/源极电压)，而BJT管是电流驱动(基极电流，并对基极电流进行放大)，这导致以前采用CMOS工艺实现的客户侧/接入侧电芯片部分架构不能直接移植到SiGe BiCMOS工艺。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种单端输入、差分输出转换电路，包括低通滤波器、稳压器和全差分放大器，三者依次级联，具体的：

低通滤波器，用于对输入信号IN进行滤波处理，并输出其均值信号IN_AVG；

稳压器，用于将输入信号的均值信号IN_AVG转换成稳定的电压信号Reg_OUT，同时稳压器的输出端Reg_OUT还输出驱动电流，用于向BJT管提供基极电流；其中，所述BJT管的基极电流控制在uA量级；