• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.749-754
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• 2009

The design and performance of an InGaAs/InP transimpedance amplifier and post amplifier for 40 Gb/s receiver applications are presented. We fabricated the 40 Gb/s transimpedance amplifier and post amplifier using InGaAs/InP heterojunction bipolar transistor (HBT) technology. The developed InGaAs/InP HBTs show a cut-off frequency ($f_T$) of 129 GHz and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of 175 GHz. The developed transimpedance amplifier provides a bandwidth of 33.5 GHz and a gain of 40.1 $dB{\Omega}$. A 40 Gb/s data clean eye with 146 mV amplitude of the transimpedance amplifier module is achieved. The fabricated post amplifier demonstrates a very wide bandwidth of 36 GHz and a gain of 20.2 dB. The post-amplifier module was fabricated using a Teflon PCB substrate and shows a good eye opening and an output voltage swing above 520 mV.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.947-950
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• 2003

본 논문에서는 고속 적외선 무선 데이터통신(IrDA) 에 사용되는 트랜스임피던스 증폭기(Transimpedance Amplifier)를 설계하였다. 트랜스임피던스 증폭기는 잡음을 최소화하기 위해 PMOS 차동 구조로 설계하였으며 입력과 출력의 피드백을 통해 주위의 빛에 의해 발생되는 photocurrent 에 의한 DC 옵셋을 제거하였다 또한 공통 게이트(CG)와 Regulated Cascode Circuit (RGC)을 추가하여 대역폭(Bandwidth)을 향상시켰다. 설계한 회로는 0.25 um CMOS 공정을 이용하였으며 트랜스임피던스 이득은 200 MHz의 대역폭에서 10 KΩ (80 dBΩ )이다. 전체 전력 소비는 18 mW이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.72-79
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• 2003

일반적으로 p-i-n Photodiode 수신기의 광신호처리 전단증폭기의 설계에서 공통소스 입력단을 사용하는 트랜스임피던스(Transimpedance)구조로 설계한다. 본 논문에서는 공통게이트 입력단을 사용하는 전류모드 광전단증폭기를 설계하였다. 이러한 광전단증폭기로 사용되는 전류모드 공통게이트 트랜스임피던스 증폭기의 특징은 높은 이득과 높은 대역폭을 동시에 얻을 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 광전단 증폭기 설계에서 잡음 최적화를 이용하여 설계과정을 자동화 시킴으로써 보다 단순하게 트랜스임피던스 증폭기를 설계하는 기법을 제시하였다. 그리고 커패시턴스 피킹(Capacitive Peaking) 기술을 사용하여 대역폭을 더욱 증가시킬 수 있다. 제안하는 기법을 사용하여 설계된 전류모드 광전단 증폭기에 캐패시턴스 피킹을 적용하여 0.35um CMOS 공정을 사용할 경우 대역폭이 1.57GHz이고, 트랜스임피던스 이득이 2.34k, 입력 잡음전류가 470nA이고 입력 잡음 전류의 주파수밀도(spectral density)가 6.13pA/ 인 저 잡음의 고속 전류모드 트랜스임피던스 광전단증폭기를 설계 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 광전단증폭기의 전력소비는 3.3V 공급전압에서16.84mW이었다.

• 전기학회논문지
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• 제64권12호
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• pp.1737-1741
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• 2015

A multi-channel CMOS transimpedance amplifier(TIA) array is realized in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology for the applications of panoramic scan LADAR systems. Each channel consists of a PIN photodiode and a feed-forward TIA that exploits an inverter input stage followed by a feed-forward common-source amplifier so as to achieve lower noise and higher gain than a conventional voltage-mode inverter TIA. Measured results demonstrate that each channel achieves $76-dB{\Omega}$ transimpedance gain, 720-MHz bandwidth, and -20.5-dBm sensitivity for $10^{-9}$ BER. Also, a single channel dissipates the power dissipation of 30 mW from a single 1.8-V supply, and shows less than -33-dB crosstalk between adjacent channels.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권7호
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• pp.440-448
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• 2014

TWDM-PON 시스템 수신부에 사용될 $4{\times}10$ Gb/s Transimpedance Amplifier (TIA) 어레이가 $0.13{\mu}m$ CMOS 기술로 구현하였다. TIA의 대역폭 향상을 위하여 인덕터 피킹 기술과 1.2 V 기반의 저전압 설계기술을 제안한다. 0.5 pF PD 용량에서 7 GHz 3 dB 대역폭을 구현한다. 1.2V 공급에서 채널당 31 mW를 소모하는 동안 Trans-resistance gain 은 $71.81dB{\Omega}$이다. TIA의 입력 감도는 -33.62 dBm를 갖는다. 4 채널을 포함하는 전체 칩 크기는 $1.9mm{\times}2.2mm$ 이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.825-831
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• 2016

In this paper, a transimpedance amplifier based on a new DC offset cancellation (DCOC) method is proposed for WCDMA/LTE applications. The proposed method applies a sample and hold mechanism to the conventional DCOC method with a DC feedback loop. It prevents the removal of information around the DC, so it avoids signal-to-noise ratio degradation. It also reduces area and power consumption. It was designed in a $0.13{\mu}m$ deep n-well CMOS technology and drew a maximum current of 1.58 mA from a 1.2 V supply voltage. It showed a transimpedance gain of $80dB{\Omega}$, an input-referred noise current lower than 0.9 pA/${\surd}$Hz, an out-of-band input-referred 3rd-order intercept point more than 9.5 dBm, and an output DC offset lower than 10 mV. Its area is $0.46mm{\times}0.48mm$.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.241-244
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• 2012

본 논문에서는 CMOS $0.35-{\mu}m$ 공정을 이용하여 Plastic Optical Fiber (POF) 응용분야에 적용할 수 있는 세 종류의 shunt-feedback 구조의 1-Gb/s 광 수신기를 설계하고 비교분석하였다. 기본적인 common-source transimpedance amplifier (CS-TIA), common-gate TIA (CG-TIA), 그리고 regulated-cascode TIA (RGC-TIA)를 최적화 설계하여 이득, 대역폭, 잡음특성 등을 비교분석 하였다. 시뮬레이션 테스트 결과 RGC-TIA가 CS-TIA, CG-TIA 보다 이득, 대역폭 측면에서 가장 좋은 성능을 보였으며, 잡음특성 측면에서는 CS-TIA가 가장 좋은 성능을 보였다. 각 광 수신기의 칩 사이즈는 bonding Pad를 포함하여 $0.35mm^2$이다.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.452-456
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• 2016

In this paper, a dual-channel readout amplifier array is realized in a standard $0.18{\mu}m$ CMOS technology for the applications of panoramic scan LADAR systems. Each channel consists of a PIN photodiode with 0.9 A/W responsivity and a 1.0 Gb/s readout amplifier(ROA). The proposed ROA shares the basic configuration of the previously reported feedforward TIA, except that it exploits a replica input to exclude a low pass filter(LPF), thus reducing chip area and improving integration level, and to efficiently reject common-mode noises. Measured results demonstrate that each channel achieves $70dB{\Omega}$ transimpedance gain, 829 MHz bandwidth, -22 dBm sensitivity for $10^{-9}BER$, -34 dB crosstalk between adjacent channels, and 45 mW power dissipation from a single 1.8 V supply.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.283-290
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• 2010

본 연구는 광통신을 위한 10Gbps CMOS 수신기 회로 설계에 관한 것이다. 수신기는 포토다이오드, 트랜스임피던스 증폭기, 리미팅 증폭기, 등화기, 클락 및 데이터 복원 회로, 디멀티플렉서, 기타 입출력 회로 등으로 구성돼있다. 여러 광대역 혹은 고속 회로 기법을 써서 SONET OC-192 표준용 광통신에 적합한, 효과적이고 신뢰성 있는 수신기를 구현하고자 하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.44-49
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• 2013

A transimpedance amplifier (TIA)-optical receiver (Rx) using two intersecting active feedback system with regulated-cascode (RGC) input stage has been designed and implemented for optical interconnects. The optical TIA-Rx chip is designed in a 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology and works up to 10 Gbps data rate. The TIA-Rx chip core occupies an area of 0.051 $mm^2$ with power consumption of 16.9 mW at 1.3 V. The measured input-referred noise of optical TIA-Rx is 20 pA/${\surd}$Hz with a 3-dB bandwidth of 6.9 GHz. The proposed TIA-Rx achieved a high gain-bandwidth product per DC power figure of merit of 408 $GHz{\Omega}/mW$.