【摘 要】
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随着互联网、大数据、云计算等的不断发展，通信系统的容量、速度也在日益增加。对于日益增长的通信速率和通信质量的要求，传统的电传输系统由于其在传输过程中具有较大的热损耗并且其传输带宽较为有限，已经逐渐无法适应通信系统的发展，而具有低损耗、抗干扰等诸多优势的光纤通信系统，伴随着光电技术的逐渐成熟，已经成为目前最佳的通信系统。而光接收机作为光纤通信的关键部分，是目前的研究热点。 本文基于0.25μmSi
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随着互联网、大数据、云计算等的不断发展，通信系统的容量、速度也在日益增加。对于日益增长的通信速率和通信质量的要求，传统的电传输系统由于其在传输过程中具有较大的热损耗并且其传输带宽较为有限，已经逐渐无法适应通信系统的发展，而具有低损耗、抗干扰等诸多优势的光纤通信系统，伴随着光电技术的逐渐成熟，已经成为目前最佳的通信系统。而光接收机作为光纤通信的关键部分，是目前的研究热点。
本文基于0.25μmSiGeBiCMOS工艺，设计并实现了一款适用于25Gb/s传输速率的光接收机前端电路芯片，简称光接收机芯片。由于光接收机芯片的性能优劣决定着光纤通信系统的好坏，因此其性能的需求较为严苛。本文所设计的光接收机芯片由伪差分跨阻放大器、两级改进型Cherry-Hooper限幅放大器、输出缓冲器以及直流偏移消除电路模块组成。伪差分跨阻放大器将光电探测器输入而来的较为微弱的光电流信号转换成为电压信号并进行一定的放大，并以伪差分的形式抑制衬底噪声和电源噪声的影响；两级改进型Cherry-Hooper限幅放大器在放大了电压信号的同时极大地拓展了光接收机整体的带宽；输出缓冲器提供了一个良好的输出匹配，方便芯片与后级电路的互联；由于输入光电流大小变化会产生直流偏移，经过多级放大后会使得光接收机无法正常的工作，因此添加了直流偏移消除电路，消除了直流偏移，从而保证电路有一个较大的动态范围。
经过测试，光接收机芯片具有63.2dBΩ的跨阻增益，20.7GHz的带宽，完全适用于25Gb/s信号的传输；具有-10.3dBm的灵敏度，360.7mV的输出摆幅，并且输出端的回波损耗S22在整个带宽内都小于-15dB，具有良好的输出驱动能力。通过眼图的测试可以看出芯片的眼图清晰，“眼睛”睁开较大，“眼皮”较薄，并且最高可传输30.4Gb/s的数据，性能优良。
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