一种高速大电流的PAM4光发射机设计

摘要

随着通信数据比特率不断提升,PAM4(四阶脉冲幅度调制)光发射机已经在超高速光纤通信系统中得到更广泛的应用。设计了一种包含NRZ(非归零)编码-RZ(归零)编码转换电路的PAM4光发射机,基于电流模逻辑增加了电路的工作速度和抗干扰能力。通过带自偏置可控延时电路实现了NRZ编码到RZ编码的转换,减小了长链路信号传输的色散效应。驱动器采用预驱动与主驱动级联的方式增大电路驱动能力,并通过串联电阻实现级间的共模电平匹配。电路设计采用0.13μm SOI CMOS工艺,仿真结果表明在两路输入数据比特率为2.5 Gb/s,典型负载为25Ω时,最大输出电流为120 mA,电流脉冲宽度为125 ps,PAM4眼图张开度良好。