[发明专利]一种跨阻放大器及光接收机

说明书

本发明公开了一种跨阻放大器及光接收机，涉及跨阻放大器技术领域，包括：后置电路和跨阻电路；所述后置电路的工作带宽低于所述跨阻放大器的目标带宽；所述跨阻电路的工作带宽高于所述跨阻放大器的目标带宽；所述跨阻电路与所述后置电路连接；所述跨阻放大器通过所述跨阻电路接入差分光电流信号，并经过所述后置电路输出目标带宽的差分电压信号。本发明将后置电路的工作带宽设计成低于跨阻放大器的目标带宽，可获得更高的增益，进而显著改善跨阻放大器的线性度；同时将所述跨阻电路的工作带宽设计成高于跨阻放大器的目标带宽，以补偿所述后置电路的低带宽，总体恢复跨阻放大器的目标带宽，整体实现跨阻放大器宽带宽和高线性度的目的。

技术领域

本发明涉及跨阻放大器技术领域，特别涉及一种跨阻放大器及光接收机。

背景技术

在物联网、大数据和云计算等需求的推动下，用于长距离数据传输的光通信链路迫切需要在单位波长(λ)内拥有更大的容量以支持更高的数据速率。与传统使用非归零(NRZ)和归零(RZ)调制方法的强度调制和直接检测(IM-DD)链路相比，相干光通信采用更高的频谱效率调制方案，例如相移键控(PSK)和正交振幅调制(QAM)，从而实现每单位波长λ数据速率高达100～200Gb/s。此外，相比于IM-DD链路，相干光链路理论上能够实现更高的接收灵敏度。由于上述优点，相干光系统已成为一个研究热点，引起了学术界和工业界的极大关注。

作为相干光接收机的一个关键模块，跨阻放大器(TIA)将微弱的平衡光电二极管(PD)电流转换为电压并放大它以驱动后续的模数转换器(ADC)。为了实现前述相干光系统的优点，跨阻放大器需要有足够宽的带宽以支持高符号速率，高的线性度以获得准确的相位和幅度信息。但是，现有跨阻放大器难以兼具宽带宽和高线性度。

发明内容

本发明实施例提供一种跨阻放大器及光接收机，以解决相关技术中现有跨阻放大器难以同时实现宽带宽和高线性度的技术问题。

第一方面，提供了一种跨阻放大器，包括：后置电路和跨阻电路；

所述后置电路的工作带宽低于所述跨阻放大器的目标带宽；

所述跨阻电路的工作带宽高于所述跨阻放大器的目标带宽；

所述跨阻电路与所述后置电路连接；以及

所述跨阻放大器通过所述跨阻电路接入差分光电流信号，并经过所述后置电路输出目标带宽的差分电压信号。

一些实施例中，所述跨阻电路包括：

输入电路，所述输入电路用于将接入的差分光电流信号转化为差分电压信号；

放大电路，所述放大电路与所述输入电路连接，所述放大电路用于将所述输入电路转化的差分电压信号放大后输出至所述后置电路。

一些实施例中，所述输入电路包括第一晶体管、第二晶体管、第一MOS管、第二MOS管和两个第一电阻；

所述第一晶体管的基极和所述第二晶体管的基极均接入第一偏置电压；

所述第一晶体管的集电极和所述第二晶体管的集电极分别经两个所述第一电阻连接电源电压；

所述第一晶体管的发射极和所述第二晶体管的发射极接入差分输入光电流信号，且分别与所述第一MOS管和所述第二MOS管的漏极连接；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极均接入第二偏置电压，所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极均接地。

一些实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为NPN型晶体管。

一些实施例中，所述第一MOS管和所述第二MOS管为N型MOS管。