一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光電流監(jiān)控電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代的光纖通信應(yīng)用中，需要對光纖傳輸?shù)墓饷}沖功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn) 對通信故障的智能診斷。實(shí)現(xiàn)對接收光功率的監(jiān)控，可以通過對光電二極管的光電流進(jìn)行 監(jiān)控，進(jìn)而倒推換算光功率大小。這個(gè)領(lǐng)域，對接收組件中光電二極管的光電流進(jìn)行監(jiān)控具 有以下難點(diǎn)：
[0003]首先，監(jiān)控光電流小：精確監(jiān)控到接收光功率通常需要靈敏度很高的電路。以 1. 25Gbps應(yīng)用為例，這樣的傳輸率需要監(jiān)控到-30dBm以下光功率，換算下來為光電流為 1yA級，要實(shí)現(xiàn)對yA級電流的精確監(jiān)控，是設(shè)計(jì)監(jiān)控電路的難點(diǎn)之一。
[0004] 其次，監(jiān)控光電流動(dòng)態(tài)范圍寬：監(jiān)控電路需要監(jiān)控的光功率從_30dBm至OdBm左 右，變化達(dá)30dB，對應(yīng)光電流為lyA-lmA左右，變化達(dá)1000倍。確保在這么寬的范圍內(nèi)都 能夠?qū)崿F(xiàn)對光電流的精確監(jiān)控是設(shè)計(jì)監(jiān)控電路的難點(diǎn)之一，用通常的電流鏡或者電阻取樣 的方式往往做不到如此寬的范圍。
[0005] 再者，監(jiān)控?fù)p耗問題：光電二極管后級需要接入TIA(跨阻放大器）由于TIA是高 速、低噪聲的電路，因此引入的光電流監(jiān)控裝置不能影響到TIA的帶寬、低噪聲特性，必須 有足夠好的隔離狀態(tài)，這也是監(jiān)控電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。
[0006]因此，就有一種需求，使得光電流監(jiān)控裝置從以上提及的靈敏度、范圍和噪聲的 角度滿足高速光纖傳輸?shù)沫h(huán)境。
[0007]傳統(tǒng)的光電流監(jiān)測電路如圖1所示，該方案使用了BiCMOS工藝，相對于CMOS工藝 來說，電路實(shí)現(xiàn)的成本比較高。并且該電路中Q1和Q2為二極管連接方式的三極管，通過Q1 和Q2發(fā)射極的電流可以表示為：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其特征在于包括： 一鏡像取樣電路，該鏡像電路包括并聯(lián)連接的第一支路和第二支路；所述第一支路包 括第一 PMOS管Pl和電阻Rl，所述第二支路包括第二PMOS管P2和電阻R2 ;所述第一 PMOS 管Pl、第二PMOS管P2的源極與VDD相連；第一 PMOS管Pl、第二PMOS管P2的柵極相連；電 阻Rl的兩端分別與第一 PMOS管Pl的源極和漏極連接，電阻R2的兩端分別與第二PMOS管 P2的源極和漏極連接； 以及第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊，所述第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊分別包括一調(diào) 整端、一固定參考電壓的輸入端和一鉗位端，其鉗位端與第一 PMOS管的漏極連接，第一調(diào) 整模塊與第一 PMOS管構(gòu)成第一負(fù)反饋環(huán)路； 所述第二調(diào)整模塊與第三PMOS管構(gòu)成第二負(fù)反饋環(huán)路；所述第二負(fù)反饋環(huán)路使得第 一 PMOS管和第二PMOS管的漏極電壓近似相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其特征在于： 所述第一調(diào)整模塊包括第一放大器0PA1，其輸出端為所述第一調(diào)整模塊的調(diào)整端，負(fù)極輸 入端為所述第一調(diào)整模塊的鉗位端，正極輸入端為所述固定參考電壓的輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其特征在于： 所述第一放大器OPAl的輸出端分別與第一 PMOS管P1、第二PMOS管P2的柵極連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其特征在于： 所述第二調(diào)整模塊包括第二放大器0PA2,其輸出端與第三PMOS管的柵極連接，其負(fù)極輸入 端與所述第二PMOS管的漏極、以及第三PMOS管的源極分別連接，其正極輸入端與第一 PMOS 管的漏極連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其特征在于： 所述電阻Rl與第一 PMOS管漏極的連接端通過一濾波電容CO接地。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，其 特征在于：還包括一偏置電壓設(shè)置電路，包括串聯(lián)連接的電流源IREF和電阻R0,所述電阻 RO與電流源IREF的連接端與所述第一放大器OPAl的正極輸入端連接，所述電阻RO的另一 端與VDD連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于跨阻放大電路的光電流監(jiān)控電路，包括：一鏡像取樣電路，該鏡像電路包括并聯(lián)連接的第一支路和第二支路；所述第一支路包括第一PMOS管P1和電阻R1，所述第二支路包括第二PMOS管P2和電阻R2；所述第一PMOS管P1、第二PMOS管P2的源極與VDD相連；第一PMOS管P1、第二PMOS管P2的柵極相連；電阻R1的兩端分別與第一PMOS管P1的源極和漏極連接，電阻R2的兩端分別與第二PMOS管P2的源極和漏極連接；以及第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊，第一調(diào)整模塊與第一PMOS管構(gòu)成第一負(fù)反饋環(huán)路；所述第二調(diào)整模塊與第三PMOS管構(gòu)成第二負(fù)反饋環(huán)路。
【IPC分類】H04B10-077
【公開號】CN104868949
【申請?zhí)枴緾N201510162871
【發(fā)明人】陳崴, 章可循, 陳偉
【申請人】廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月8日