基于gm/Id方法的跨阻放大器设计

摘要

针对短沟道晶体管数学模型高复杂度问题,文章提出了一种适用于刻画短沟道晶体管模型的gm/Id方法.该方法主要通过建立电路指标与晶体管尺寸的关系来优化电路性能.采用gm/Id方法设计了一种低功耗、低噪声和宽带宽的2.5 Gbit/s跨阻放大器,并进行了版图后仿真,仿真结果表明,当光电二极管电容为250 fF、跨阻放大器的低频增益为59.72 dBΩ、-3 dB带宽为3.445 GHz、输入的等效噪声电流密度为6.209×10-3 nA/sqrt/Hz、等效输入积分噪声电流为876.0 nA且采用1.2 V的电压供电时,该电路整体功耗为7.5 mW.测试结果表明,输入100μA电流时,电路的峰值数据抖动约为64.92 ps,输出摆幅为81.1 mV.