Overcoming the Transimpedance Limit: A Tutorial on Design of Low-Noise TIA

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作者
Dan Li,Li Geng,Franco Maloberti,Francesco Svelto
出处
期刊:IEEE Transactions on Circuits and Systems Ii-express Briefs [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (6): 2648-2653 被引量:8
标识
DOI:10.1109/tcsii.2022.3173155
摘要

Noise probably the single most important performance metric of the high-speed transimpedance amplifier (TIA), which directly sets the sensitivity of optical receiver. The transimpedance limit which dictates the maximum achievable transimpedance gain of the TIA also turns out to fundamentally limit the TIA noise performance. In this tutorial, we analyze and explore two circuit design approaches to overcome the transimpedance limit. The first approach (Type I) realizes a divide-and-conquer methodology to separate the noise-bandwidth problem and solve them individually. The second approach (Type II) employs a multi-stage stagger-tuned amplifier. Both approaches can overcome the transimpedance limit, forming an effective toolkit for the design of low-noise high-speed TIA for high-sensitivity CMOS optical receivers in current and future applications.
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