专利名称：具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，属于微电子技术领域。
背景技术：
跨阻放大器用于光通信系统接收模块，它完成将光电ニ极管产生的微弱电流放大为电压信号的功能。跨阻放大器最重要的两个參数是灵敏度电流和过载电流。灵敏度电流反映了跨阻放大器的最小信号处理能力，它与跨阻放大器的噪声、信号带宽有着密切的关系；过载电流反映了跨阻放大器的最大信号处理能力。二者构成了跨阻放大器的动态范围，动态范围越大，跨阻放大器识别、处理光信号的能力越强。通常为了实现大动态范围而采用AGC(automatic gain control自动增益控制)技术,如图I所示，即当大信号输入时降低跨阻以避免输出信号发生畸变。对于通常采用的共源极放大器来说，主极点由跨阻Rf和输入电容CT决定，次极点由共源极放大器负载电阻RL和节点电容CL决定，如图2所示。当大信号输入吋，AGC电路工作，跨阻变小，主极点右移变大，环路相位裕度变差，例如由60度变为10度，如图3所示，环路不稳定，输出眼图质量变差。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供ー种具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，能够实现大输入信号条件下环路仍然保持稳定，并且结构简单，成本低。上述的目的通过以下技术方案实现
具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，包括共源极放大器主体，所述的共源极放大器柱体的负载电阻RL处并联三极管Q1，所述的三极管Ql的集电极接至电源，发射极与RL 一端连接，基极连接至一固定电位VBIAS。所述的具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，所述的固定点位VBIAS在无信号输入时控制Ql流过电流小于luA。有益效果
I.本发明在共源极跨阻放大器的负载电阻RL处并联一三极管Q1，三极管Ql集电极接至电源，发射极与RL—端连接，基极连接至一固定电位VBIAS。保证小信号输入时Ql中电流很小(近似截止状态)，大信号时Ql中流过mA级别电流。因为随着跨阻放大器的输入信号的増大，跨阻放大器输出OUT电压变小，在VBIAS取一定值的情况下，随着输入信号增大Ql从截止状态变为导通状态，当三极管Ql处于导通状态时，从Ql射极看进去的电阻为R=(kT/q)/ 1バ=3001(，1=11^时，1 =26011111。所以当跨阻放大器的输入信号变大到一定值时，实际负载电阻变小(RL| IR)，环路开环增益变小，相位裕度始終大于60度，如图4所示的环路开环增益由30dB降为17dB，相位裕度由60度变为74度，环路始終保持稳定。2.本发明可实现大信号输入条件环路稳定，从而拓宽了跨阻放大器的输入动态范围，结构简单，应用范围广。
图I、本发明的背景技术中提到的自动增益控制技术的原理图。图2、现有的共源极跨阻放大器的电路原理图。图3、现有的共源极跨阻放大器当大信号输入时，AGC电路工作，跨阻变小，主极点右移变大，环路相位裕度由60度变为10度的相位图。图4、本发明的结构示意图。图5、本发明的跨阻放大器当跨阻放大器的输入信号变大到一定值时，实际负载电阻变小(RLl Ir)，环路开环增益由30dB降为17dB，相位裕度由60度变为74度的相位图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本发明。实施例I :
如附图4所示本发明的具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，包括共源极放大器主体，所述的共源极放大器柱体的负载电阻RL处并联三极管Q1，所述的三极管Ql的集电极接至电源，发射极与RL —端连接，基极连接至一固定电位VBIAS。VBIAS的取值需要保证小信号甚至无信号输入时Ql中电流很小，大约在IuA或者小于luA，小信号电流输入时，反馈电阻Rf中流过电流很小，认为此时Vin ^ Vout,所以Ql的发射端电压约等于 Vout+Vbel=Vin+Vbel,为保证 Ql 中电流在 IuA 左右，将 VBIAS=Vin+Vbel+Vbe (Ql=IuA),Vbel是输出OUT所连NPN三极管的Vbe电压，此公式是一个粗略估算公式，具体精确取值需要依靠仿真调整。当外部大信号电流输入Iin时，此时Vout〈Vin, Vin-Vout=Iin
*Rf ‘，Rf ‘是此时AGC电路发生作用的等效跨阻，因为VBIAS值一直保持不变，此时Vbe (Ql) =VBIAS- (Vout+Vbel) = Iin * Rf ‘ + Vbe (Ql=IuA), Ql 的 Vbe 电压变大，所以 Ql 的电流呈指数上升，从Ql射极看进去的电阻变小。实施例2:
所述的具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，所述的固定点位VBIAS在无信号输入时控制Ql流过电流小于luA。通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
权利要求
1.一种具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，包括共源极放大器主体，其特征是所述的共源极放大器柱体的负载电阻RL处并联三极管Q1，所述的三极管Ql的集电极接至电源，发射极与RL —端连接，基极连接至一固定电位VBIAS。
2.根据权利要求I所述的具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器，其特征是所述的固定点位VBIAS在无信号输入时控制Ql流过电流小于luA。
全文摘要
本发明提供一种具有稳定性补偿装置的光通信跨阻放大器。对于通常采用的含有AGC电路的共源极跨阻放大器来说，当大信号输入时，AGC电路工作，跨阻变小，主极点右移变大，环路相位裕度变差，环路不稳定，输出眼图质量变差。本发明包括共源极放大器主体，所述的共源极放大器柱体的负载电阻RL处并联三极管Q1，所述的三极管Q1的集电极接至电源，发射极与RL一端连接，基极连接至一固定电位VBIAS。本发明用于光通信系统接收模块。当跨阻放大器的输入信号变大到一定值时，实际负载电阻变小，环路开环增益变小，相位裕度始终大于60度，环路始终保持稳定。
文档编号H03F3/08GK102751953SQ20121024887
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者张长春, 曹正军, 邹闽中 申请人:南京国睿嘉源微电子有限公司