A 112-Gb/s —8.2-dBm Sensitivity 4-PAM Linear TIA in 16-nm CMOS With Co-Packaged Photodiodes

跨阻放大器 CMOS芯片 可变增益放大器 放大器 光电二极管 电气工程 光电子学 电子工程 物理 材料科学 运算放大器 工程类
作者
Dhruv Patel,Alireza Sharif-Bakhtiar,Anthony Chan Carusone
出处
期刊:IEEE Journal of Solid-state Circuits [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:58 (3): 771-784 被引量:10
标识
DOI:10.1109/jssc.2022.3218558
摘要

A flip-chip co-packaged linear transimpedance amplifier (TIA) in 16-nm fin field effect transistor (FinFET) CMOS demonstrating 112-Gb/s four-level pulse-amplitude modulation (4-PAM) with −8.2-dBm sensitivity is presented in support for optical receivers required in the next-generation intra-data center links. A proposed three-stage TIA is comprised of a shunt-feedback stage followed by digitally programmable continuous-time linear equalizers (CTLEs) and a variable gain amplifier (VGA). Broadband low-noise design is achieved by having the first stage with much lower bandwidth (BW) followed by the proposed BW recovering CTLEs. A low-power design is supported by the inverter-based single-ended architecture with a single-ended-to-pseudo-differential conversion in the last stage. TIA's BW extension is further supported by optimizing the photodiode-to-receiver (PD-to-RX) interconnect and utilizing several inductive peaking techniques. It achieves 63-dB $\Omega $ gain, 32-GHz BW, and an average input-referred current noise density of 16.9 pA/ $\sqrt {\text {Hz}}$ while operating at 0.9-V supply and consuming 47-mW power. Opto-electrical measurements are performed on a co-packaged prototype comprised of identical proposed TIAs in CMOS with combinations of various commercial PDs and PD-to-RX interconnect lengths confirming 112-Gb/s 4-PAM reception meeting pre-forward error correction (FEC) symbol error rate (SER) of $4.8 \times 10 ^{-4}$ without any post-equalization.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JamesPei应助季生采纳,获得10
刚刚
洁净丹云完成签到,获得积分10
2秒前
大芳儿发布了新的文献求助10
3秒前
asdfgh完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
asdfgh发布了新的文献求助10
10秒前
高振航完成签到,获得积分10
11秒前
很好的完成签到,获得积分20
11秒前
专注的糖豆完成签到,获得积分10
11秒前
过时的沛槐完成签到,获得积分10
12秒前
默默的月光完成签到,获得积分10
13秒前
hsing发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
很好的发布了新的文献求助10
14秒前
An发布了新的文献求助10
14秒前
metoo完成签到,获得积分20
14秒前
李爱国应助刻苦的安白采纳,获得10
15秒前
kaww完成签到,获得积分20
16秒前
善学以致用应助超级盼烟采纳,获得10
18秒前
18秒前
古风欧发布了新的文献求助10
19秒前
斯文败类应助dfsf采纳,获得10
19秒前
慕青应助吕敬瑶采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
甜兮发布了新的文献求助30
23秒前
科研通AI6.2应助很好的采纳,获得10
23秒前
颜三问完成签到,获得积分10
25秒前
仁豪发布了新的文献求助10
25秒前
孙皓阳完成签到,获得积分10
26秒前
季生发布了新的文献求助10
26秒前
hsing完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
田田完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 1100
3O - Innate resistance in EGFR mutant non-small cell lung cancer (NSCLC) patients by coactivation of receptor tyrosine kinases (RTKs) 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Proceedings of the Fourth International Congress of Nematology, 8-13 June 2002, Tenerife, Spain 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5938185
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7041453
关于积分的说明 15873198
捐赠科研通 5067955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2725734
邀请新用户注册赠送积分活动 1684255
关于科研通互助平台的介绍 1612328