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近年来,电信网、计算机网、英特网以及通信与多媒体技术的迅猛发展使得人们对数据信息的需求量持续增加,光纤通信的发展满足了人们对于高速数据通信的需求。与此同时,随着晶体管工作速度的不断提升使得金属间互联线延迟成为限制集成电路工作速度的主要原因,而光互连被认为是有效解决芯片间电互连速度限制的有效方式。因此,光接收机作为其中将光信号转换为电信号的模块而占有重要地位。标准CMOS工艺因集成度高以及低成本等方面的优势成为学者们的研究热点,然而由于其频率特性的限制难以实现宽带光接收机。以往的高速宽带接收机大多采用GaAs或InP等化合物半导体材料制造,其主要缺点为制造成本高,且与标准CMOS工艺不兼容,这使得其应用范围受到很大的限制。SiGeBiCMOS工艺是在标准CMOS工艺的基础上同时实现CMOS器件和SiGe异质结双极晶体管器件,因此同时解决了化合物半导体集成度差、成本高以及标准CMOS工艺频率特性差的问题。基于以上原因,这使得SiGe BiCMOS工艺下的单片集成光接收机成为新的研究热点。本文基于IBM0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计、实现了光接收机模拟前端放大电路,分析了影响带宽及增益的主要因素。在原有标准CMOS工艺的基础上,详细分析了接收机的各个主要性能指标。论文从最基本的电路结构入手,逐步过渡到较为复杂的电路模块,进而组成接收机模拟前端放大电路。通过两种不同工艺下电路的仿真对比,验证了SiGe BiCMOS工艺中异质结双极晶体管在频率以及噪声等方面的优势。经仿真验证表明,与MOS晶体管相比,采用SiGe HBT作为跨阻放大器的差分输入对,提高了接收机的噪声性能,且其较高的跨导拓展了接收机的带宽。利用Cadence IC5141仿真平台中的Spectre仿真器对其进行仿真,仿真结果表明,在1.8V电源电压供电下,驱动50Ω电阻和10pF电容负载时光接收机前端跨阻增益为74.59dB,带宽为2.39GHz,功耗为39.6mW。在误码率为10-9的情况下,光接收机模拟前端电路可以有效地传输数据速率为3Gbit/s的伪随机信号。实测结果表明,光接收机的-3dB带宽为1.9GHz,数据传输速率为500Mbit/s,芯片面积为910μm×420μm。