[发明专利]一种减小突发TIA电路建立时间的电路、方法和TIA电路

说明书

本发明提供了一种减小突发TIA电路建立时间的电路，由电容C2和电阻R2组成的低通滤波器连接至跨阻放大器的输出端和开关管的控制极；开关管连接在DC节点和地之间；所述电阻R2和电容C2的时间常数小于单端转差分电路中电阻R1和电容C1的时间常数；所述DC节点连接至AGC运放的第一输入端，AGC运放的第二输入端连接至参考电压；当输入光功率达到阈值时，所述跨阻放大器的输出端的电压降低，并通过低通滤波器开启开关管，使得DC节点的电压小于，AGC运放开启。本发明还提供了一种减小突发TIA电路建立时间的方法和TIA电路。

技术领域

本发明涉及设置集成电路，尤其涉及跨阻放大器。

背景技术

如图1所示，为跨阻放大器TIA的典型电路，它包括TIA前级电路，Rf为其跨阻，TIAOUT为TIA前级的输出节点，TIAOUT经过R1,C1的滤波环节抽取出其直流电压DC，DC节点无高频信号，因此R1,C1与差分电路I0共同组成单端转差分电路；另外，TIA还包括自动增益环路AGC，它包括R1,C1,AGC运放及可变电阻NM1，它的原理是，无光或小光时，流入TIA的平均光电流较小，DC节点电压，AGC运放输出电压为低，NM1处于关闭状态，AGC环路不工作，此时TIA的前级跨阻为Rf；当光功率大于一定阈值时，会被拉低到小于,AGC运放输出逐步升高，NM1管逐步导通，导通电阻逐步减小，会进入AGC环路的调节阶段，最终通过调整NM1的阻值来调整TIA前级的跨阻。由于光通信为超宽带通信，传输信号频谱涵盖从几MHz~几十GHz，为了减小DC节点电压及AGC运放输出节点电压的波动，减小输出信号的直流漂移（DC WANDER），减小输出信号抖动。通常需要将R1C1低通滤波的低频截至频率及AGC反馈环路带宽控制到最低频谱成分的十分之一以下，通常是几十KHz左右。

输入光大于AGC启动阈值时，TIA电路建立时间包括单转双电路及AGC环路的建立时间。单端转差分电路与AGC环路会合起来贡献一定的低频截止频率，越高，电路建立时间越短，但眼图抖动就越大，误码率会变大；反之，越低，眼图抖动就越小，误码率会变小，但电路建立时间越长。总之，老技术中，电路建立时间与传输误码存在严重的设计矛盾，特别是在突发TIA中，对电路建立时间较为严格但又不能影响数据传输，这两者的矛盾尤为严重。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是提供一种减小突发TIA电路建立时间的电路，既能够缩短电路建立的时间，同时又不会影响数据传输。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种减小突发TIA电路建立时间的电路，由电容C2和电阻R2组成的低通滤波器连接至跨阻放大器的输出端和开关管的控制极；开关管连接在DC节点和地之间；所述电阻R2和电容C2的时间常数小于单端转差分电路中电阻R1和电容C1的时间常数；所述DC节点连接至AGC运放的第一输入端，AGC运放的第二输入端连接至参考电压；

当输入光功率达到阈值时，所述跨阻放大器的输出端的电压降低，并通过低通滤波器开启开关管，使得DC节点的电压小于，AGC运放开启。

在一较佳实施例中：所述开关管为PMOS管PM1，其栅极连接至电容C2和电阻R2的同名端，源极连接至所述DC节点，漏极接地。

在一较佳实施例中：所述开关管为二极管D1，其阳极连接至电容C2和电阻R2的同名端，阴极连接至所述DC节点。

在一较佳实施例中：所述电阻R2的另一端连接至所述跨阻放大器的输出端；所述电容C2的另一端接地。

在一较佳实施例中：所述DC节点还连接至电阻R1和电容C1的同名端。

在一较佳实施例中：所述电阻R1的另一端连接至所述跨阻放大器的输出端，电容C1的另一端接地。