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광PCB용 CMOS 광수신기 설계
A CMOS Optical Receiver Design for Optical Printed Circuit Board

김영   (현대자동차 기술연구원CC0002909  ); 강진구   (인하대학교 전자전기공학부UU0001092  );
  • 초록

    5Gb/s대역 크로스커플 구조의 트랜스임피던스 증폭기 및 제한증폭기가 연결된 광 수신기를 광 PCB에 응용하기 위해 설계 하였다. 회로는 0.18um CMOS 공정으로 구현되었다. 광 수신기는 0.5pF 광 다이오드 기생 캐퍼시턴스에서 $92.8db{\Omega}$ 임피던스 이득과 5Gbps의 주파수 대역을 갖는다. 그리고 1.8V, 2.4V 공급전압에서 9.74mV의 전력소모를 보인다. 입력단의 임피던스는 $50{\Omega}$ 이다. 회로를 광 PCB기판에 올려 광신호 송신 실험하여 5Gb/s 데이터의 수신을 확인하였다.


    A 5Gb/s cross coupled transimpedance amplifier (TIA) & limiting amp(LA), regulated cascode(RGC) is realized in a 0.18 $\mu$ m CMOS technology for optical printed circuit board applications. The optical receiver demonstrates $92.8db{\Omega}$ transimpedance and limiting amplifier gain, 5Gb/s bandwidth for 0.5pF photodiode capacitance, and 9.74mW power dissipation from 1.8V, 2.4V supply. Input stage impedance is $50{\Omega}$ . The circuit was implemented on an optical PCB, and the 5Gb/s data output signal was measured with a good data eye opening.


  • 주제어

    TIA .   LA .   RGC .   Impedance matching .   OPCB.  

  • 참고문헌 (8)

    1. C.-W. Kuo, C.-C. Hsiao, S.-C. Yang, and Y.-J. Chan, '2 Gbit/s transimpedance amplifier fabricated by 0.35 ${\mu}m$ CMOS technologies,' Electron. Lett., vol. 37, no. 19, pp. 1158 - 1160, 2001 
    2. S. S. Mohan, M. D. M. Hershenson, S. P. Boyd, ?and T. H. Lee, 'Bandwidth extension in CMOS with optimized on-chip inductors,' IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 35, pp. 346 - 355, Mar. 2000 
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    6. Apsel, A,; Zhongtao Fu; Andreou, A.G, 'A 2.5-mW SOS CMOS optical receiver for chip-to-chip interconnect', Journal of Lightwave Technology, vol. 22,no. 9, pp.2149 - 2157, Sep 2004 
    7. Rui Tao, Manfred Berroth, '10 Gb/s CMOS Limiting Amplifier for Optical links', Solid-State Circuits' Conference, 2003. ESSCIRC '03. Proceedings of the 29th European 16-18, pp.285 - 287, Sept. 2003 
    8. E.M Cherry, MSc, Ph.d, and D.E.Hopper, Mli.Gradulates, 'The Design of Wide-Band Transistor Feedback Amplifiers', lEE Proc. Vol. 110, No.2, Feb, pp375- 389, 1963 

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