طراحي و شبيه سازي تقويت كننده RGC با پهناي باند GHz6/9 و بهره dBΩ60 در تكنولوژي µm18/0 CMOS براي سيستم هاي مخابرات نوري

Design and Simulation of a 60dB.Ω/9GHz RGC Amplifier in 0.18µm Technology for Optical Communication System

ساختار RGC به خاطر امپدانس ورودي بسيار كمي كه ايجاد مي كند در لينك هاي نوري براي خنثي كردن اثر ظرفيت پارازيتي حسگر هاي نوري در ورودي تقويت كننده امپدانس انتقالي باند پهن مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين مقاله پس از مطالعه و تحليل ساختار RGC، يك ساختار بهبود يافته از آن ارايه مي شود. اين ساختار در تكنولوژي µm18/0 CMOS طراحي و با نرم افزار ADS شبيه سازي شده است. نتايج شبيه سازي ها نشان مي دهند كه اين ساختار بهره dB?60 را در پهناي باند GHz9 ايجاد مي كند. با چنين پهناي باندي مي توان از اين ساختار در سيستم هاي مخابرات نوري كه براساس پروتكل 192SONET OC كار مي كنند استفاده كرد. همين طور اين نتايج نشان مي دهند كه در مقايسه با طراحي هاي مشابه ]2،3[، اين ساختار حاصل ضرب بهره در پهناي باند بالاتري را فراهم مي كند. به طوري كه نيازي به طبقات بهره اضافه كه معمولا در طراحي تقويت كننده هاي امپدانس انتقالي به دنبال ساختار RGC به كار گرفته مي شوند نخواهد بود. بنابراين هم توان مصرفي و هم چگالي طيفي نوفه ارجاع شده به ورودي تقويت كننده كاهش خواهد يافت.

RGC structure is used to neutralize the effect of optical sensor parasitic capacitance at input of broadband transimpedance in an optical link Because of its very low input impedance. In this paper, an improved RGC structure is proposed. This improved structure is simulated using ADS in 0.18µm CMOS platform. The simulation results show that the structure provides transimpedance of 60dB? at the bandwidth interest of 9GHz. With such a bandwidth, this structure can be used in optical telecommunication systems based SONET OC-192 protocols. Similarly, our results illustrate that, the proposed structure provides higher gain-bandwidth product than in comparison with previous similar design. Consequently there is no requirement for an additional gain stage following the RGC structure in the conventional transimpedance amplifier design. Therefore, both the power consumption and input referred noise current spectral density will decreases.