[发明专利]一种面向硅光开关的可集成推挽式窄脉冲驱动器

摘要

本发明公开了一种面向硅光开关的可集成推挽式窄脉冲驱动器，由时钟增强电路、延时电路、第一窄脉冲生成电路、第二窄脉冲生成电路、第一寄存器、第二寄存器、窄脉冲延时电路和光开关组成。本发明在65nm CMOS工艺平台对驱动器进行设计，采用更小的沟道长度减少MOS器件的本征电容，提高电平跳变的斜率以产生更窄的脉冲信号；利用不同阈值MOS器件构建驱动器的各个部分使得对于时钟的要求进一步降低；支持产生正负脉冲幅值不等的推挽式驱动波形；针对MOS器件的沟道长度进行匹配设计以简化电路面积，降低功耗水平。相对于现有130nm工艺窄脉冲驱动电路，本发明窄脉宽脉冲信号驱动电路可产生宽度窄达10ps的脉冲，可支持高达25GHz的时钟输入，可满足100Gb/s系统的要求。

主权项

1.一种面向硅光开关的可集成推挽式窄脉冲驱动器，包括时钟增强电路、延时电路、第一窄脉冲生成电路、第二窄脉冲生成电路、第一寄存器、第二寄存器、窄脉冲延时电路和光开关，其特征在于，所述时钟增强电路结构为采用低阈值NMOS管与PMOS管构成的反相器；时钟增强电路与延时电路、第一窄脉冲生成电路、第二窄脉冲生成电路相连；时钟增强电路从输入端接收时钟信号，对时钟信号增强后，将增强后的时钟信号输出给延时电路、第一窄脉冲生成电路、第二窄脉冲生成电路；所述延时电路与时钟增强电路、第二寄存器、第一窄脉冲生成电路、第二窄脉冲生成电路相连；延时电路从时钟增强电路接收增强时钟信号，产生τ相位的延时，然后把延时时钟信号输出给第一窄脉冲生成电路和第二窄脉冲生成电路；所述第一窄脉冲生成电路和第二窄脉冲生成电路为两个结构关系完全相同的窄脉冲生成电路；第j窄脉冲生成电路使用高阈值PMOS与低阈值NMOS，j＝1,2；第j窄脉冲生成电路由n个参数不同的与门构成，n个与门之间相互没有连接，分别记为第一与门And1、第二与门And2、…、第i与门Andi、…、第n与门Andn，n为整数，n值由第一寄存器设定可调，i为整数，1≤i≤n；第一窄脉冲生成电路与时钟增强电路和延时电路、光开关相连，第一窄脉冲生成电路从时钟增强电路和延时电路接收增强时钟信号和延时时钟信号，根据第一寄存器设置的i值选取第i与门，产生频率为f，宽度为τ的窄脉冲信号，然后将生成的窄脉冲信号发送给光开关；第二窄脉冲生成电路与时钟增强电路、延时电路、窄脉冲延时电路相连，第二窄脉冲生成电路从时钟增强电路和延时电路接收增强时钟信号和延时时钟信号，根据第一寄存器设置的i值选取第i与门，通过第i与门产生频率为f，宽度为τ的窄脉冲信号，然后将生成的窄脉冲信号发送给窄脉冲延时电路；所述窄脉冲延时电路与延时电路结构相同；窄脉冲延时电路与第二窄脉冲生成电路、光开关相连，窄脉冲延时电路从第二窄脉冲生成电路接收窄脉冲信号，产生τ相位的延时，得到延时窄脉冲信号输出给光开关；所述光开关与第一窄脉冲生成电路、窄脉冲延时电路相连；光开关的两极分别加入从第一窄脉冲生成电路得到的窄脉冲信号，以及从窄脉冲延时电路得到的延时窄脉冲信号，光开关输出推挽式窄脉冲信号。