光通信集成电路设计 第2版PDF电子书下载

第1章 光通信简介 1

1.1 历史简述 1

1.2 一般的光纤系统 2

1.3 设计挑战 4

1.4 当前的技术水平 4

参考文献 5

第2章 基本概念 6

2.1 随机二进制数据的特性 6

2.2 随机数据的产生 8

2.3 数据格式 10

2.3.1 NRZ和RZ数据 10

2.3.2 8B/10B编码 11

2.4 带宽受限对随机数据的影响 11

2.4.1 低通滤波的影响 11

2.4.2 眼图 12

2.4.3 高通滤波的影响 14

2.5 噪声对随机数据的影响 15

2.6 相位噪声和抖动 18

2.6.1 相位噪声 18

2.6.2 抖动 19

2.6.3 相位噪声和抖动的关系 20

2.6.4 加性噪声引起的抖动 21

2.7 传输线 22

2.7.1 理想传输线 22

2.7.2 有耗传输线 24

参考文献 25

第3章 光器件 26

3.1 激光二极管 26

3.1.1 激光器的工作原理 27

3.1.2 激光器的类型 28

3.1.3 激光器的特性 30

3.1.4 外接调制 32

3.2 光纤 33

3.2.1 光纤损耗 33

3.2.2 光纤色散 34

3.3 光电二极管 38

3.3.1 响应度和效率 39

3.3.2 PIN二极管 40

3.3.3 雪崩光电二极管 40

3.4 光系统 41

参考文献 43

第4章 跨阻放大器 44

4.1 概述 44

4.1.1 TIA性能参数 46

4.1.2 信噪比计算 49

4.1.3 噪声带宽 52

4.2 开环跨阻放大器（TIA） 52

4.2.1 低频性能 52

4.2.2 高频性能 58

4.3 反馈TIA 62

4.3.1 一阶TIA 63

4.3.2 二阶TIA 64

4.4 电源抑制 69

4.5 差分TIA 71

4.6 高性能技术 74

4.6.1 增益提高 74

4.6.2 电容耦合 75

4.6.3 反馈TIA 76

4.6.4 电感峰化 79

4.7 自动增益控制 82

4.8 设计实例研究 85

4.9 TIA设计的新发展 87

参考文献 91

第5章 限幅放大器和输出缓冲器 93

5.1 概述 93

5.1.1 性能参数 93

5.1.2 级联增益级 94

5.1.3 AM/PM变换 97

5.2 宽带技术 98

5.2.1 电感峰化 99

5.2.2 容性负反馈 100

5.2.3 Cherry-Hooper放大器 102

5.2.4 f T倍增器 105

5.3 输出缓冲器 106

5.3.1 差分传输信号 107

5.3.2 双终端 109

5.3.3 预驱动设计 111

5.4 分布式放大器（DA） 113

5.4.1 单片传输线 113

5.4.2 分布式放大器 116

5.4.3 集中元件分布式放大器 121

5.5 其他宽带技术 121

5.5.1 T-线圈峰化 122

5.5.2 负电容 124

5.5.3 有源反馈 127

5.5.4 三谐振峰化 128

参考文献 130

第6章 振荡器基础 132

6.1 概述 132

6.2 环形振荡器 133

6.3 LC振荡器 141

6.3.1 交叉耦合振荡器 143

6.3.2 考比兹振荡器 144

6.3.3 单端口振荡器 146

6.4 压控振荡器（VCO） 150

6.4.1 环形振荡器的调谐 152

6.4.2 用LC振荡器调谐 158

6.5 VCO的数学模型 160

参考文献 164

第7章 LC振荡器 165

7.1 单片电感 165

7.1.1 损耗机制 166

7.1.2 电感建模 169

7.1.3 电感设计指导 171

7.2 单片变容二极管 174

7.3 基本LC振荡器 175

7.3.1 差分控制 177

7.3.2 设计过程 179

7.4 正交振荡器 181

7.4.1 同相耦合 183

7.4.2 反相耦合 183

7.5 分布式振荡器 185

参考文献 186

第8章 锁相环 188

8.1 简单的锁相环 188

8.1.1 鉴相器 188

8.1.2 基本的锁相环电路 189

8.1.3 简单锁相环的动态特性 195

8.2 电荷泵锁相环 200

8.2.1 锁定捕获问题 200

8.2.2 鉴相/鉴频器与电荷泵 201

8.2.3 基本的电荷泵锁相环 204

8.3 锁相环的非理想影响 209

8.3.1 PFD/CP非理想性 209

8.3.2 锁相环中的抖动 212

8.4 延迟锁相环 214

8.5 应用 216

8.5.1 倍频和频率合成 216

8.5.2 减少时延 217

8.5.3 减小抖动 218

参考文献 219

第9章 时钟和数据恢复 220

9.1 概述 220

9.2 随机数据鉴相器 228

9.2.1 Hogge鉴相器 228

9.2.2 Alexander鉴相器 232

9.2.3 半速鉴相器 235

9.3 随机数据鉴频器 237

9.4 CDR的结构 241

9.4.1 全速无参考频率结构 242

9.4.2 双VCO电路结构 242

9.4.3 具有外部参考的双环结构 243

9.4.4 四分之一速率鉴相器 244

9.5 CDR电路的抖动 245

9.5.1 抖动传递 246

9.5.2 抖动的产生 249

9.5.3 抖动容限 250

参考文献 253

第10章 复接器和激光驱动器 254

10.1 复接器 254

10.1.1 2：1MUX 254

10.1.2 MUX的结构 258

10.2 分频器（频率除法器） 261

10.2.1 触发电路分频器 261

10.2.2 Miller分频器 266

10.3 激光驱动器 267

10.3.1 性能参数 268

10.4 设计原理 270

10.4.1 功率控制 274

10.5 激光驱动器设计的新进展 276

参考文献 280

第11章 突发模式电路 282

11.1 无源光网络 282

11.2 突发模式跨阻放大器（BM TIA） 283

11.2.1 具有顶部和底部保持的跨阻放大器 284

11.2.2 突发模式跨阻放大器的变种 286

11.2.3 限幅放大器中的失调校正 289

11.3 突发模式CDR电路 290

11.3.1 有限时延的影响 291

11.3.2 频率失配和偏差的影响 292

11.3.3 抖动特性 295

11.4 另一种突发模式CDR电路 297

参考文献 299