Projeto de amplificador de transimpedância integrado para receptor óptico em tecnologia BICMOS 130 nm.

Abstract

Este trabalho apresenta o projeto de um amplificador de transimpedância integrado em tecnologia SiGe BiCMOS 130 nm para aplicação em receptores ópticos de alta velocidade. O amplificador foi projetado para amplificar um sinal modulado ASK com portadora de 20 GHz e taxa de 10 Gbits/s. Foram exploradas técnicas de aumento de largura de banda com o uso de indutores. É mostrado onde o amplificador de transimpedância é inserido em um sistema de recepção de sinais ópticos e feita a sua análise em relação a ganho, largura de banda e ruído. Os resultados do projeto mostraram um ganho de transimpedância de 54 dBΩ, ruído de entrada de 11,7 pA/√Hz e largura de banda de 52,5 GHz. Sendo a tensão de alimentação de 2,5 V e o consumo de corrente DC de aproximadamente 3,75 mA. Alcançando uma excursão máxima na saída do amplificador de 638 mVpp.

This work presents the design of a transimpedance amplifier integrated in 130 nm SiGe BiCMOS technology for high-speed optical receivers. The amplifier was designed to amplify an ASK-modulated signal with a 20 GHz carrier frequency and a data rate of 10 Gbps. Bandwidth enhancement techniques such as cascode and inductive peaking were employed. The integration of the transimpedance amplifier in an optical signal reception system is illustrated, and its performance in terms of gain, bandwidth and noise is analyzed. The project results demonstrated a transimpedance gain of 54 dBΩ, an input noise of 11,7 pA/ √ Hz, and a bandwidth of 52,5 GHz. The amplifier operates with a supply voltage of 2,5 V and a DC current consumption of approximately 3,75 mA. It achieves a maximum output swing of 638 mVpp.