【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于微電子，具體涉及一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構。
技術介紹
1、隨著全球范圍內寬帶接入市場的快速發展，國內百兆寬帶逐步成為標配，已有的pon(無源光網絡)技術標準在帶寬需求、業務支撐能力以及接入節點設備和配套設備的性能提升等方面面臨新的升級需求。pon下行采用tdm廣播方式、上行采用時分多址方式。這種工作模式也就決定了pon下行方向的收發電路(包括olt端的發射機和onu端的接收機)工作于連續模式；而上行方向的收發電路(包括onu端的發射機和olt端的接收機)則工作于突發模式。相對于連續模式，olt端的突發光收發器芯片，尤其是其中的跨阻放大器(tia)，則技術門檻較高，突發信號數據包之間的保護時間更短，且用來進行電平恢復和時鐘恢復的前導序列也更短，使得它對pon突發收發器芯片的性能要求更為苛刻。
2、且隨著市場競爭的逐步劇烈，對光模塊的成本控制的更為嚴苛，目前市面上的xgpon系統(上行最高2.5gbps)，在olt端的光模塊中需要做兩個獨立的光接受組件，分別接受
3、1.25gbps和2.5gbps的上行數據，即需要兩個跨阻放大器芯片，并且為了抗電磁干擾每個組件都需要在外圍加一個耐壓3.3v的打線電容和一個耐壓63v的打線電容，然而過多的組件和元器件帶來了極大的封裝難度和成本壓力。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是：目前市面上的xgpon系統，在olt端的光模塊中需要做兩個獨立的光接受組件，需要兩個跨組放大器芯片
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，應用于光模塊組件上提供各速率通道分別對應的差分電壓信號，包括跨阻放大器芯片、以及各速率通道分別對應的雪崩光電二極管，光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應的供電端；光模塊組件上各速率通道分別對應的高壓引腳打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的高壓輸入端，各跨阻放大器芯片高壓濾波輸出端分別打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，各雪崩光電二極管陽極分別打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的光電流輸入端；跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應差分電壓輸出端分別打線至光模塊組件上對應的輸入端；跨阻放大器芯片輸出各速率通道分別對應的差分電壓信號至光模塊組件。
4、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述跨阻放大器芯片結構包括各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊，分別針對各跨阻放大器模塊：光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器模塊的供電端，光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至跨阻放大器模塊的高壓輸入端，跨阻放大器模塊高壓濾波輸出端打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，雪崩光電二極管陽極打線至跨阻放大器模塊的光電流輸入端，跨阻放大器模塊上的差分電壓輸出端打線至光模塊組件上對應的輸入端；
5、各跨組放大器模塊對應的地平面之間隔離，跨組放大器芯片的地平面通過分布式打線和光模塊組件地平面相連。
6、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊結構相同，各跨阻放大器模塊結構均包括芯片供電單元、光電流信號處理單元、以及高壓濾波單元，針對單個跨阻放大器模塊：所述光模塊組件上的電源電壓引腳打線至供電單元輸入端，芯片供電單元輸出端為跨阻放大器模塊提供電源，所述光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至高壓濾波單元輸入端，高壓濾波單元輸出端打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，雪崩光電二極管陽極打線至光電流信號處理單元輸入端，光電流信號處理單元輸出端打線至光模塊組件速率通道對應的輸入端，光電流信號處理單元輸出速率通道對應的差分電壓信號至光模塊組件。
7、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述供電單元包括集成電容、以及線性穩壓器，集成電容一端與線性穩壓器輸入端連接的節點作為供電單元輸入端連接所述光模塊組件上的電源電壓引腳，集成電容另一端接地，線性穩壓器輸出端作為供電單元輸出端為跨阻放大器模塊提供電源。
8、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述光電流信號處理單元包括順序連接的核心放大器、單轉雙電路、以及輸出驅動，核心放大器輸入端作為光電流信號處理單元輸入端連接所述雪崩光電二極管陽極，輸出驅動輸出端作為光電流信號處理單元輸出端連接光模塊組件速率通道對應的輸入端。
9、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述高壓濾波單元采用rc分布式濾波網絡結構。
10、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述高壓濾波單元包括預設各走線電阻、以及與各走線電阻數量相同的各金屬層間電容，所述光模塊組件上的高壓引腳順序串聯各走線電阻，各走線電阻的輸出引腳均通過一個金屬層電容接地，串聯的最后一個走線電阻的輸出引腳作為高壓濾波單元的輸出端連接所述雪崩光電二極管陰極。
11、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述集成電容采用晶體管電容和金屬電容混疊構成。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述跨阻放大器芯片中各跨組放大器模塊對應的地平面之間設置有背靠背的二極管，背靠背的二極管兩端分別連接兩跨阻放大器模塊的地平面。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述跨阻放大器芯片輸出端輸出預設兩速率通道分別對應的差分電壓信號至光模塊組件。
14、本專利技術的有益效果是：本專利技術提供了一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，本專利技術設計了多速率通道對應的濾波網絡和多速率跨阻放大器的全集成芯片，可以在僅用一顆芯片的情況下實現xgpon系統中olt端的光通信接收端組件設計，且經測試多個速率通道之間無串擾，對電源和其他電磁干擾的抑制能力出色，極大的節約了組件的元器件成本和封裝成本，并且減少了外圍器件，降低了封裝難度。
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1.一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，應用于光模塊組件上提供各速率通道分別對應的差分電壓信號，其特征在于，包括跨阻放大器芯片、以及各速率通道分別對應的雪崩光電二極管，光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應的供電端；光模塊組件上各速率通道分別對應的高壓引腳打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的高壓輸入端，各跨阻放大器芯片高壓濾波輸出端分別打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，各雪崩光電二極管陽極分別打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的光電流輸入端；跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應差分電壓輸出端分別打線至光模塊組件上對應的輸入端；跨阻放大器芯片輸出各速率通道分別對應的差分電壓信號至光模塊組件。
2.根據權利要求1所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述跨阻放大器芯片結構包括各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊，分別針對各跨阻放大器模塊：光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器模塊的供電端，光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至跨阻放大器模塊的高壓輸入端，跨阻放大器模塊高壓濾波輸出端打線至速率通道對應的雪
3.根據權利要求2所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊結構相同，各跨阻放大器模塊結構均包括芯片供電單元、光電流信號處理單元、以及高壓濾波單元，針對單個跨阻放大器模塊：所述光模塊組件上的電源電壓引腳打線至供電單元輸入端，芯片供電單元輸出端為跨阻放大器模塊提供電源，所述光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至高壓濾波單元輸入端，高壓濾波單元輸出端打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，雪崩光電二極管陽極打線至光電流信號處理單元輸入端，光電流信號處理單元輸出端打線至光模塊組件速率通道對應的輸入端，光電流信號處理單元輸出速率通道對應的差分電壓信號至光模塊組件。
4.根據權利要求3所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述供電單元包括集成電容、以及線性穩壓器，集成電容一端與線性穩壓器輸入端連接的節點作為供電單元輸入端連接所述光模塊組件上的電源電壓引腳，集成電容另一端接地，線性穩壓器輸出端作為供電單元輸出端為跨阻放大器模塊提供電源。
5.根據權利要求3所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述光電流信號處理單元包括順序連接的核心放大器、單轉雙電路、以及輸出驅動，核心放大器輸入端作為光電流信號處理單元輸入端連接所述雪崩光電二極管陽極，輸出驅動輸出端作為光電流信號處理單元輸出端連接光模塊組件速率通道對應的輸入端。
6.根據權利要求3所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述高壓濾波單元采用RC分布式濾波網絡結構。
7.根據權利要求6所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述高壓濾波單元包括預設各走線電阻、以及與各走線電阻數量相同的各金屬層間電容，所述光模塊組件上的高壓引腳順序串聯各走線電阻，各走線電阻的輸出引腳均通過一個金屬層電容接地，串聯的最后一個走線電阻的輸出引腳作為高壓濾波單元的輸出端連接所述雪崩光電二極管陰極。
8.根據權利要求4所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述集成電容采用晶體管電容和金屬電容混疊構成。
9.根據權利要求2所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述跨阻放大器芯片中各跨組放大器模塊對應的地平面之間設置有背靠背的二極管，背靠背的二極管兩端分別連接兩跨阻放大器模塊的地平面。
10.根據權利要求3所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述跨阻放大器芯片輸出端輸出預設兩速率通道分別對應的差分電壓信號至光模塊組件。
...【技術特征摘要】
1.一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，應用于光模塊組件上提供各速率通道分別對應的差分電壓信號，其特征在于，包括跨阻放大器芯片、以及各速率通道分別對應的雪崩光電二極管，光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應的供電端；光模塊組件上各速率通道分別對應的高壓引腳打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的高壓輸入端，各跨阻放大器芯片高壓濾波輸出端分別打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，各雪崩光電二極管陽極分別打線至跨阻放大器芯片上速率通道對應的光電流輸入端；跨阻放大器芯片上各速率通道分別對應差分電壓輸出端分別打線至光模塊組件上對應的輸入端；跨阻放大器芯片輸出各速率通道分別對應的差分電壓信號至光模塊組件。
2.根據權利要求1所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述跨阻放大器芯片結構包括各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊，分別針對各跨阻放大器模塊：光模塊組件上的電源電壓引腳打線至跨阻放大器模塊的供電端，光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至跨阻放大器模塊的高壓輸入端，跨阻放大器模塊高壓濾波輸出端打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，雪崩光電二極管陽極打線至跨阻放大器模塊的光電流輸入端，跨阻放大器模塊上的差分電壓輸出端打線至光模塊組件上對應的輸入端；
3.根據權利要求2所述一種集成濾波網絡和多速率跨阻放大器的芯片結構，其特征在于，所述各速率通道分別對應的跨阻放大器模塊結構相同，各跨阻放大器模塊結構均包括芯片供電單元、光電流信號處理單元、以及高壓濾波單元，針對單個跨阻放大器模塊：所述光模塊組件上的電源電壓引腳打線至供電單元輸入端，芯片供電單元輸出端為跨阻放大器模塊提供電源，所述光模塊組件上速率通道對應的高壓引腳打線至高壓濾波單元輸入端，高壓濾波單元輸出端打線至速率通道對應的雪崩光電二極管陰極，雪崩光電二極管陽極打線至光電流信號處理單元輸入端，光電流信號處理單元輸出端打線至光模塊組件速率通道對應的輸入端，光電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張浩，施家鵬，鄧青，
申請(專利權)人：南京美辰微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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