[发明专利]一种高灵敏度的宽带光接收机前端电路

权利要求书

1.一种高灵敏度的宽带光接收机前端电路，所述光接收机前端电路包括：依次电连接的跨阻放大器、限幅放大器、以及输出缓冲级，所述限幅放大器两端并联设置有直流偏移消除电路，其特征在于，

所述跨阻放大器的输入端加入自举电路降低探测器电容的影响；所述跨阻放大器加入噪声消除电路降低电源电流变化引起的噪声，提高灵敏度；

所述限幅放大器为一组三级级联、通过电容C₁和C₂交错地跨接在两级差分放大器的输出端，形成负密勒补偿，用于将电压信号放大到所需电压水平；

所述直流偏移消除电路使用差分有源密勒电容电路，用于消除直流偏移的影响；

所述输出缓冲级采用F_t倍频器结构；

其中，所述自举电路包括：锗硅异质结双极晶体管T₁、电容C_C、电阻R_b，

所述锗硅异质结双极晶体管T₁构成的射随器实现单位增益，所述电容C_C用于隔离锗硅异质结双极晶体管T₁的基极电容，所述电阻R_b对锗硅异质结双极晶体管T₁的基极进行偏置。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述噪声消除电路包括：电流源I₂和锗硅异质结双极晶体管T₄。

3.根据权利要求1所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述限幅放大器由锗硅异质结双极晶体管T_L1、T_L2、T_L3、T_L4和T_L5、电阻R_L1和R_L2、电容C₁和C₂组成；

锗硅异质结双极晶体管T_L4和T_L5为偏置管提供偏置电流，电容C₁和C₂提供负密勒补偿；

射随器T_L3被插入到反馈通道中，以驱动负载电容，有效降低射随器的输出阻抗。

4.根据权利要求1所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述差分有源密勒电容电路包括：NMOS晶体管M₁和M₂、电阻R_D和R_MA、电容C_MA和锗硅异质结双极晶体管T₄₁，

锗硅异质结双极晶体管T₄₁是偏置管，提供偏置电流，电容C_MA、电阻R_D和NMOS晶体管M₂构成差分有源密勒电容；

电容C_MA通过NMOS晶体管M₂的密勒效应进行放大，放大倍数为差分放大器的增益因子1+g_m2R_D；g_m2是晶体管M₂的跨导。

5.根据权利要求1所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述F_t倍频器结构由锗硅异质结双极晶体管T₅₁和T₅₂、电阻R₅₁和电流源I_ss组成。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述光接收机前端电路的-3dB带宽达到16GHz，跨阻增益大于98dBΩ，等效输入噪声电流小于15pA/sqrt(Hz)。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的高灵敏度的宽带光接收机前端电路，其特征在于，所述光接收机前端电路与标准SiGe BiCMOS工艺兼容，可实现同一芯片上高性能的光接收机前端、与信号处理后端的单片集成。