在cmos－seed智能像素中，常常采用跨阻抗放大器作接收器电路前端。这是因为跨阻抗放大器引入了负反馈， 具有频带宽、灵敏度高、动态范围大、噪声低等特点。

　　cmos seed智能像素采用跨阻抗接收电路有单端输入和双端输入两种类型。单端输入接收电路输入端只有一个 seed器件，双端输入接收电路输入端由两个串连起来的seed器件构成，输入到跨阻抗电路中的光电流为两个seed 器件中的光电流之差。双端输入接收电路主要用在输入光信号对比度较低的情况，如seed调制器等。而单端输入 接收电路则用在输入光信号对比度较高的情况。目前趋向于使用单端输入的跨阻抗接收电路电路，主要原因是光 路简单，可节省所需的光探测器数目，能同时用做seed和vcsel智能像素的接收电路。

　　1．单端输入接收电路

　　单端输入方式的跨阻抗放大器必须建立内部偏置，使输入光强为零时，输出对应于一个确定的状态。当输入光 信号到来时，光生电流将使接收电路翻转到另一状态。内部建立的偏置将决定状态翻转所需的最小光功率。单端 输入方式的跨阻抗放大器如图1所示。

图1 单端输入跨阻抗接收电路

　　前一级是跨阻抗放大，利用一个nmos管和一个pmos管组成跨阻。后面三级为cm0s反相器组成的放大电路，可将微 弱的电信号放大到逻辑电平，要将0.05 v的信号放大到5 v逻辑电平大小，最少需要两级放大。将跨阻设计为两个 nmos和一个pmos管并联的形式，其中nmos管漏极和栅极并在一起，调节pmos管的栅极电压便可以调节跨阻的大小 ，nmos管可用来增大电路的动态工作范围，这是因为当跨阻抗放大器输出电压与输入电压的差大于nmos管的开启 电压时，nmos管导通，跨阻明显下降，降低了放大倍数，而当跨阻抗放大器输出电压与输入电压的差小于nmos管的开启电压时，nmos管的电阻很大，跨阻主要由pmos管提供。光接收电路需要提供足够的增益，同时又要维持一定的带宽。为了获得一定的动态范围，要求工作速率随输入光强度的变化比较小，在输入光功率较小时，仍然保持一定的速率。为了获得高的工作速率，跨阻抗输入级和后面的放大级应有相同的带宽，放大级每级具有相同的增益。通过对电路的频率响应进行模拟，可知跨阻抗放大级和后两级放大器的频率响应曲线是大致相当的，这样可以获得比较高的工作速率。

　　2．双端输入按收电路

　　图2为双端输入跨阻抗接收电路，输入跨阻抗放大级后面又加了一级跨阻抗放大级，作用是引入负反馈，降低增益，增大带宽。通过模拟为跨阻抗中nmos管的栅宽从1μm变到3μm，输入光电流为±10μa时电路的脉冲响应，可见在栅宽为1.5μm，对应的跨阻抗为10 kω时，有最小的上升和下降沿，上升和下降时间大约为1.8ns。

图2 双端输入跨阻抗接收电路

　　cmos跨阻抗放大器对制作工艺参数是很敏感的，参数的偏移将造成直流工作点的偏移，降低接收器的性能，甚至使器件不能正常工作。综上所述，cmos跨阻抗接收电路的设计时应考虑尽可能地提高灵敏度、动态范围、工作速率、降低光能耗和电能耗。

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