A Design and Implementation of 4×10 Gb/s Transimpedance Amplifiers (TIA) Array for TWDM-PON
TWDM-PON 응용을 위한 4×10 Gb/s Transimpedance Amplifier 어레이 설계 및 구현

Choong-Reol Yang, Kang-Yoon Lee, Sang-Soo Lee
2014 The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences  
요 약 TWDM-PON 시스템 수신부에 사용될 4×10 Gb/s Transimpedance Amplifier (TIA) 어레이가 0.13 μm 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 71.81 dBΩ이다. TIA의 입력 감도는 -33.62 dBm를 갖는다. 4 채널을 포함하는 전체 칩 크기는 1.9 mm × 2.2 mm 이다. ABSTRACT A 4×10 Gb/s Transimpedance Amplifier (TIA) array is implemented in 0.13 μm CMOS process technology, which will be used in the receiver of TWDM-PON system. A technology
more » ... or bandwidth enhancement of a given 4×10 Gb/s TIA presented under inductor peaking technology and a single 1.2V power supply based low voltage design technology. It achieves 3 dB bandwidth of 7 GHz in the presence of a 0.5 pF photodiode capacitance. The trans-resistance gain is 50 dBΩ, while 48 mW/ 1channel from a 1.2 V supply. The input sensitivity of the TIA is -27 dBm. The chip size is 1.9 mm × 2.2 mm. ※ 본 연구는 미래창조과학부가 지원한 2014년 정보통신.방송(ICT) 연구개발 사업의 연구결과로 수행되었음. (14-000-05-002) First Ⅰ. 서 론 TWDM-PON 기술은 PtP 구조를 갖고 광역 액세 스, 광대역 서비스를 바탕으로 일반주거 가입자, 비즈 니스 가입자 등에 적용되며, WDM-PON 시스템을 OLT에 적용하기 위해서는 저가형 파장가변 광원 및 이를 이용한 파장가변 트랜시버 개발이 요구된다. WDM-PON을 상용화하는데 가장 큰 장애요인은 저 가화 문제이다. 이를 해결하기 위해서는 집적화가 필 수적으로 요구되는데 대부분의 고속 Data rate를 갖는 TIA는 BJT 공정이나, SiGe로 구현되고 있으나 본 논 문에서는 CMOS 기술을 이용하여 OLT 장비의 광송 수신 모듈을 단일 칩으로 만들어 저가화, 소형화, 저 전력화를 이루고, 라인카드 제작 단가를 낮추는 것이
doi:10.7840/kics.2014.39b.7.440 fatcat:acedu34skbawfdot7owgwg5oeu