طراحی و شبیه سازی یک گیرنده نوری با توان مصرفی و نویز پایین جهت کار بردهای با نرخ داده ۱۰GS /s

در این مقاله به بررسی و طراحی مدارات بخش گیرنده یک سیستم مخابرات نوری با نرخ داده ۱۰ گیگابیت بر ثانیه با توان مصرفی و نویز پائین پرداخته شده است . مدار پیشنهادی شامل یک تقویت کننده امپدانس انتقالی (TIA) و یک تقویت کننده محدودساز((LA می باشد. برای طراحی TIAپیشنهادی از ترکیب روشهای Gainboosting به منظور افزایش بهره تقویت و روش Inductive-Peaking به منظور افزایش پهنای باند بدون افزایش در توان مصرفی تقویت کننده استفاده شده است . پس از اینکه جریان فوتودیود را توسط تقویت کننده امپدانس انتقالی به ولتاژ تبدیل کردیم ، چون سطح این ولتاژ برای کار در مدارات دیجیتال مناسب نمی باشد ، برای داشتن سوئینگ خروجی مورد نظر نیاز به یک تقویت کننده بهره ولتاژ (LA) خواهیم داشت . همچنین علاوه بر ارائه مدارTIA و LA جدید پیشنهادی ، از روشgm/ID برای طراحی ابعاد ترانزیستورهای مدار پیشنهادی برای دسترسی به توان مصرفی پائین و کاهش نویز ساختار استفاده شده است . برای شبیه سازیهای مداری از نرم افزار ADS و تکنولوژی nm۹۰CMOS استفاده گردیده است . نتایج شبیه سازیها نشان دهنده بهره dB۱۶.۷۷، پهنای باند GHz۸۷.۸ و میزان نویز ارجاع شده به ورودی pA/√Hz۴.۱۱ برای مدار پیشنهادی می باشد. همان گونه که در مقاله بیان گردیده، با مقایسه نتایج بدست آمده برای ساختار پیشنهادی ، استفاده هم زمان از معماری مدار پیشنهادی و روش طراحی gm/ID منجر به کاهش توان مصرفی و مقدار نویز مدار در مقایسه با ساختارهای ارائه شده قبلی گردیده است .