[發明專利]一種減小突發TIA電路建立時間的電路、方法和TIA電路

有效

• 申請號: 202211517895.7
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115549605B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 陳偉;林少衡
• 申請（專利權）人: 廈門優迅高速芯片有限公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張迪

本發明提供了一種減小突發TIA電路建立時間的電路，由電容C2和電阻R2組成的低通濾波器連接至跨阻放大器的輸出端和開關管的控制極；開關管連接在DC節點和地之間；所述電阻R2和電容C2的時間常數小于單端轉差分電路中電阻R1和電容C1的時間常數；所述DC節點連接至AGC運放的第一輸入端，AGC運放的第二輸入端連接至參考電壓；當輸入光功率達到閾值時，所述跨阻放大器的輸出端的電壓降低，并通過低通濾波器開啟開關管，使得DC節點的電壓小于，AGC運放開啟。本發明還提供了一種減小突發TIA電路建立時間的方法和TIA電路。

技術領域

本發明涉及設置集成電路，尤其涉及跨阻放大器。

背景技術

如圖1所示，為跨阻放大器TIA的典型電路，它包括TIA前級電路，Rf為其跨阻，TIAOUT為TIA前級的輸出節點，TIAOUT經過R1,C1的濾波環節抽取出其直流電壓DC，DC節點無高頻信號，因此R1,C1與差分電路I0共同組成單端轉差分電路；另外，TIA還包括自動增益環路AGC，它包括R1,C1,AGC運放及可變電阻NM1，它的原理是，無光或小光時，流入TIA的平均光電流較小，DC節點電壓，AGC運放輸出電壓為低，NM1處于關閉狀態，AGC環路不工作，此時TIA的前級跨阻為Rf；當光功率大于一定閾值時，會被拉低到小于,AGC運放輸出逐步升高，NM1管逐步導通，導通電阻逐步減小，會進入AGC環路的調節階段，最終通過調整NM1的阻值來調整TIA前級的跨阻。由于光通信為超寬帶通信，傳輸信號頻譜涵蓋從幾MHz~幾十GHz，為了減小DC節點電壓及AGC運放輸出節點電壓的波動，減小輸出信號的直流漂移（DC?WANDER），減小輸出信號抖動。通常需要將R1C1低通濾波的低頻截至頻率及AGC反饋環路帶寬控制到最低頻譜成分的十分之一以下，通常是幾十KHz左右。

輸入光大于AGC啟動閾值時，TIA電路建立時間包括單轉雙電路及AGC環路的建立時間。單端轉差分電路與AGC環路會合起來貢獻一定的低頻截止頻率，越高，電路建立時間越短，但眼圖抖動就越大，誤碼率會變大；反之，越低，眼圖抖動就越小，誤碼率會變小，但電路建立時間越長。總之，老技術中，電路建立時間與傳輸誤碼存在嚴重的設計矛盾，特別是在突發TIA中，對電路建立時間較為嚴格但又不能影響數據傳輸，這兩者的矛盾尤為嚴重。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題是提供一種減小突發TIA電路建立時間的電路，既能夠縮短電路建立的時間，同時又不會影響數據傳輸。

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種減小突發TIA電路建立時間的電路，由電容C2和電阻R2組成的低通濾波器連接至跨阻放大器的輸出端和開關管的控制極；開關管連接在DC節點和地之間；所述電阻R2和電容C2的時間常數小于單端轉差分電路中電阻R1和電容C1的時間常數；所述DC節點連接至AGC運放的第一輸入端，AGC運放的第二輸入端連接至參考電壓；

當輸入光功率達到閾值時，所述跨阻放大器的輸出端的電壓降低，并通過低通濾波器開啟開關管，使得DC節點的電壓小于，AGC運放開啟。

在一較佳實施例中：所述開關管為PMOS管PM1，其柵極連接至電容C2和電阻R2的同名端，源極連接至所述DC節點，漏極接地。

在一較佳實施例中：所述開關管為二極管D1，其陽極連接至電容C2和電阻R2的同名端，陰極連接至所述DC節點。

在一較佳實施例中：所述電阻R2的另一端連接至所述跨阻放大器的輸出端；所述電容C2的另一端接地。

在一較佳實施例中：所述DC節點還連接至電阻R1和電容C1的同名端。

在一較佳實施例中：所述電阻R1的另一端連接至所述跨阻放大器的輸出端，電容C1的另一端接地。