随着5G时代的到来,全球数据流量的交换与日俱增,人们对于高速度、大容量的传输系统越来越渴求。因此,光通信系统以其高带宽、大容量、低衰减的优势被广泛应用。而驱动电路作为光通信系统中发射端的重要组成部分,其性能决定了整个光通信系统的通信质量。基于对下一代400Gb/s通信系统的应用需求,设计了一款用于马赫—曾德尔(Mach-Zehnder,MZ)调制器的高速、大摆幅驱动芯片。通过对光通信系统工作原理的分析,并结合实际应用,给出了MZ调制器驱动电路的具体实现方案。该芯片设计核心为高速驱动电路,主要包含:连续时间线性均衡器、可变增益放大器、预驱动电路和输出驱动电路。均衡器采用片上电感提供峰值频率;可变增益放大器采用并联电感峰化技术、负反馈技术以及电容中和技术扩展电路带宽和提升电路线性度;输出驱动电路基于推挽结构的改进,以实现高速率、大摆幅的输出。最后,采用基于连续时间负反馈的直流失调消除电路抵消系统中的失调电压。在Global Foundry 130nm SiGe BiCMOS8XP工艺下,完成驱动芯片的电路和版图设计,并进行后仿真验证。仿真结果表明:均衡器可以补偿4dB—19dB的信道损耗,可变增益放大器实现11dB—16dB的增益连续可调。最后,整体驱动电路的-3dB带宽达到33.78GHz,增益为26.5dB。当输入的PAM4信号幅度为0.2Vpp,速率为50GBaud(100Gb/s)时,差分输出摆幅可达4Vpp,芯片的功耗为796mW,面积为1400μm×1400μm。