CN104737442B - 跨阻抗型电子装置、具有此装置的光纤通信系统及操作此装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子装置、一种包括所述电子装置的光纤通信系统及一种操作所述电子装置的方法。所述电子装置包括具有跨阻抗级(14)的跨阻抗型放大器,所述跨阻抗级(14)包括与输入节点IN串联耦合的放大器(4)。反馈电阻器RF串联耦合于所述放大器的输出节点与所述放大器的反相输入节点之间以提供虚拟接地节点,所述虚拟接地节点耦合到所述输入节点、所述放大器的所述反相输入节点及所述反馈电阻器。电流源(22)耦合到所述虚拟接地节点以便补偿耦合到所述电子装置的所述输入节点的输入信号IS中的偏移电流。此外,所述电子装置包括控制级,所述控制级经配置以根据穿过反馈晶体管的电流而控制所述电流源。

Description

跨阻抗型电子装置、具有此装置的光纤通信系统及操作此装 置的方法
技术领域
本发明涉及包括跨阻抗型放大器的电子装置、包括光电二极管及此类电子装置的光纤通信系统以及操作此类装置的方法。
背景技术
跨阻抗放大器(也称为电流/电压转换器)将输入电流转换并放大成输出电压。如果跨阻抗放大器的输入电流不包括直流(DC)分量,那么会实现跨阻抗放大器的最佳性能及高动态范围。跨阻抗型放大器经常在光纤通信系统中用于检测及放大来自检测光学数据信号的光电二极管的信号电流。光电二极管的输出信号/输出电流(其或多或少地与照射光功率成正比且因此或多或少地与光学数据信号成正比)被转换成用于后续数据处理步骤的电压信号。光纤通信系统中的接收器的灵敏度及其动态范围主要由跨阻抗放大器级决定。
通过图1a的简化电路图来图解说明光纤通信系统中的信号转换的原理。存在接收具有功率POPT的光学数据信号S的光电二极管2。光电二极管2耦合到偏置供应电压BIAS,且光电二极管2的光电流IS耦合到放大器4的输入。反馈电阻器RF耦合于放大器4的输入与输出之间。因此,存在耦合到放大器4的输入的虚拟接地节点6。在跨阻抗放大器的输出节点OUT处提供输出电压US。如果跨阻抗放大器的增益显著高于1,那么跨阻抗增益等于RF的值且反馈电阻器RF中的电流等于信号电流IS
然而,为在最高动态范围下实现最优性能,输入电流IS应为双向的。换句话说,输入电流IS应以优选地相同振幅流进及流出放大器4。然而,光电二极管2提供单向电流,且因此,信号电流IS中存在DC电流分量。
图1b图解说明光纤通信系统中的光电二极管2的时间相依信号电流IS。信号电流IS在用位信息“0”识别的第一电流电平L0与用位信息“1”识别的第二电流电平L1之间交替。电流电平L0大于零电流,因为如果传送“零”位,那么应用于光学数据传输的光源(通常为激光器)通常未被完全切断。两个电流电平L0、L1均大于零(电流),且因此,信号电流IS中存在平均DC偏移电流IAVG。即使针对“零”位的电流电平L0被设定为零电流,也将存在等于峰值电流一半的平均DC偏移电流。
可通过引入额外电流源来减少光电二极管2的信号电流IS中的DC电流分量,所述额外电流源耦合到跨阻抗放大器的输入且将从由光电二极管2递送的信号电流IS减去平均DC电流IAVG。在图2a中,存在跨阻抗放大器的另一简化电路图,其中额外电流源8耦合到虚拟接地节点6以便从输入信号IS减去平均DC电流IAVG。在图2b的时间相依简化图中展示等于跨越反馈电阻器RF的电流的经修改信号IS*。用位信息“0”识别的电流电平L0为负的(即,低于零电流),且用位信息“1”识别的(经修改输入信号IS*的)电流电平L1高于零电流。现在,输入电流IS*的平均值非常接近于零电流。然而,引入用于从信号电流IS减去平均电流IAVG的额外电流源8会引入额外噪声。如果在光纤通信系统内使用跨阻抗放大器,那么这可显著影响接收器的灵敏度。
在图3中,存在光纤通信系统中的前置放大器10的更详细简化电路图。前置放大器10包括具有虚设跨阻抗放大器12的偏移消除级。虚设跨阻抗放大器12类似于跨阻抗放大器14而配置,且其用于产生在存在零输入电流的情况下等于跨阻抗放大器14的输出电压的参考电压。虚设跨阻抗放大器12及跨阻抗放大器14两者均包括放大器4及耦合于放大器4的输出与其输入之间的反馈电阻器RF。虚设跨阻抗放大器12的输出耦合到增益级16的非反相输入,且跨阻抗放大器14的输出耦合到增益级16的反相输入。增益级16包括输出OUT+及反相输出OUT-。偏移消除级包括运算放大器18,运算放大器18以其输入中的相应一者耦合到增益级16的输出OUT+及反相输出OUT-。运算放大器18的输出耦合到电流源20,电流源20用于产生被从信号电流IS减去的DC偏移电流。在前置放大器10的输入节点IN处感测光电二极管2的信号电流IS。优选地,由电流源20产生的偏移电流的值或多或少地等于光电二极管2的信号电流IS中所包含的平均DC电流IAVG的值。
然而,图3中的前置放大器10包括对系统的功率消耗具有负面影响的虚设放大器12。此外,偏移消除环路不仅消除由输入信号IS中的DC电流产生的偏移,而且消除环路中存在的所有偏移。由电流源20从耦合到输入IN的信号减去的DC电流可未必等同于光电二极管2的平均DC输入电流。效果可由于分量失配所导致的偏移而在各部分间变化。此外,接收器的灵敏度受电流源20的噪声贡献影响。因此,图3的电路对于高灵敏度接收器来说并非优选电路。
在图4中,存在用于光纤通信系统的另一前置放大器10。前置放大器10包括低通滤波器,所述低通滤波器包括串联耦合于供应电压线VCC与接地之间的电阻器R1及电容器C1。电阻器R1与电容器C1之间的节点向光电二极管2提供供应电压。前置放大器10在输入IN处接收输入信号电流IS。输入信号电流IS耦合到跨阻抗放大器14。跨阻抗放大器14包括放大器4及反馈电阻器RF。此外,存在包括运算放大器5、电阻器R2及电容器C2的单位增益缓冲器。所述单位增益缓冲器耦合于增益级16的非反相输入与反相输入之间。跨阻抗放大器14的输出耦合到增益级16的非反相输入。单位增益缓冲器使用不同于跨阻抗放大器14的放大器5。单位增益缓冲器与RC滤波器(其包括电阻器R2及电容器C2)一起提取并缓冲跨阻抗放大器14的输出30处的共模电压。单位增益缓冲器为后面的增益级(电压放大器)16提供参考。
根据图4,前置放大器10利用如下事实:用于光电二极管2的偏置电压是通过芯片上低通滤波器(R1,C1)而提供的。光电二极管2的平均DC电流将流动穿过电阻器R1,因此跨越电阻器R1形成电压降。存在与电阻器R1匹配的另一电阻器R3。偏移消除级进一步包括用于控制充当电流源的第一晶体管22及第二晶体管24的运算放大器26。运算放大器26感测跨越电阻器R1的电压降与跨越所匹配电阻器R3的电压降之间的电压差。因此,其感测偏置电流(即,穿过光电二极管2的DC电流分量)。运算放大器26的输出耦合到两个晶体管22、24的栅极。电流源是受控制的,因为跨越两个晶体管R2、R3的电压降为等同的。如果两个电流源(即,两个晶体管22、24)是匹配的装置,那么晶体管22将从虚拟接地节点6减去等同电流且因此从输入电流IS减去DC电流分量。根据图4的简化电路图,在前置放大器级10中,不需要虚设放大器。然而,需要根据芯片上低通滤波器(R1,C1)来对光电二极管2进行偏置,且因此,所述电路对于从外部偏置的光电二极管来说并不有效。
发明内容
本发明提供一种具有跨阻抗型放大器的经改进电子装置。还提供一种包含所述电子装置的经改进光纤通信系统。
在一个方面中,提供一种包括具有跨阻抗级的跨阻抗型放大器的电子装置。所述跨阻抗级包括放大器,所述放大器与所述电子装置的输入节点串联耦合。此外,存在反馈电阻器,其串联耦合于所述放大器的输出节点与所述放大器的输入节点之间以便在所述输入处提供虚拟接地节点。所述虚拟接地节点耦合到所述电子装置的所述输入节点、所述放大器的所述输入节点及所述反馈电阻器。所述电子装置包括电流源,其耦合到所述虚拟接地节点以便补偿耦合到所述电子装置的所述输入节点的输入信号中(优选地输入电流中)的DC电流分量。根据本发明的方面,所述电子装置进一步包括偏移消除级,其用于消除所述输入信号中的DC偏移电流分量。所述偏移消除级经配置以根据穿过所述反馈电阻器的电流而控制所述电流源。优选地,所述偏移消除级经配置以根据跨越所述反馈电阻器的电压降而控制由所述电流源产生的电流的值。
根据本发明的方面,所述电子装置感测跨越所述反馈电阻器的DC电流。所述偏移消除级调整所述电流源,因为跨越所述反馈电阻器的所得DC电流等于零。所述电子装置不需要额外虚设放大器,且此外,其可应用于任何种类的光电二极管(内部偏置及外部偏置的光电二极管两者)。
根据一实施例,存在耦合于所述跨阻抗放大器级与所述电流源之间的低通滤波器。优选地,偏移消除源包括所述低通滤波器。所述低通滤波器可包括耦合到所述反馈电阻器的第一侧或第二侧的电阻器及进一步耦合到接地的电容器。优选地,所述低通滤波器包括耦合到所述反馈电阻器的第一侧及所述跨阻抗级的放大器的输出的第一电阻器。第一电阻器的相对侧可耦合到偏移消除级的运算放大器的输入。此外,所述低通滤波器可包括耦合到所述反馈电阻器的第二侧及所述跨阻抗级的放大器的输入的第二电阻器。所述第二电阻器的相对侧可耦合到偏移消除环路的运算放大器的不同输入。举例来说,第一电阻器耦合到运算放大器的反相输入,且第二电阻器耦合到所述运算放大器的非反相输入。所述低通滤波器进一步包括优选地耦合于运算放大器的输出与接地之间的电容器。然而,代替耦合到所述运算放大器的输出的单个电容器,可存在耦合于运算放大器的输入中的相应一者与接地之间的两个电容器。低通滤波器的电阻器将偏移消除级的运算放大器与所述跨阻抗放大器级的敏感输入节点解耦,所述敏感输入节点可从光电二极管接收小输入电流信号。
所述偏移消除级包括运算放大器,其中所述运算放大器的第一输入节点、反馈电阻器及所述运算放大器的第二输入节点是串联耦合的。所述运算放大器的输出可耦合到所述电流源以便控制由所述电流源从所述虚拟接地节点汲取的补偿电流的值。所述补偿电流的值随穿过所述反馈电阻器的电流而变。优选地,所述补偿电流的值随跨越所述反馈电阻器的电压降而变。
可存在具有阈值的运算放大器。此外,运算放大器的阈值可为可调整的。可实施用于调整所述运算放大器的阈值的额外电路。将仅在跨越所述反馈电阻器的电流超过此预定阈值的情况下激活所述电流源。换句话说,可根据用于电流源的激活及去激活的合理预定阈值来选择所述运算放大器。这为有利的,因为对于小输入电流可切断所述电流源。这将降低所述跨阻抗放大器的输入节点处的噪声,且因此,可为光纤通信系统中的前置放大器级的电子装置的灵敏度会增加。噪声会由于促成输入电流中的噪声的电流源的去激活而降低。
根据另一实施例,所述电流源包括晶体管,举例来说,MOS晶体管。所述晶体管的沟道可耦合于虚拟接地节点与接地之间。此外,所述晶体管的栅极可耦合到所述运算放大器的输出节点。如果偏移消除级中存在低通滤波器,那么所述低通滤波器的电容器在第一侧处耦合到晶体管的栅极及所述运算放大器的输出且在第二侧上耦合到接地。
根据另一实施例,所述电流源的晶体管为双极晶体管。双极晶体管的集极耦合到所述虚拟接地节点且双极晶体管的射极耦合到接地。双极晶体管的基极耦合到所述运算放大器的输出节点。
根据一实施例,所述跨阻抗型放大器级经配置以从电子装置的输入节点汲取DC偏移电流。举例来说,可从所述虚拟接地节点汲取DC偏移电流。所述DC偏移电流可能是由于包括双极晶体管的跨阻抗型放大器级的实施方案所致。双极晶体管的基极耦合到所述虚拟接地节点,且所述DC偏移电流是此双极晶体管的基极电流。优选地,实施NPN-晶体管。
所述偏移消除级使跨越反馈电阻器的DC电流等于零。由光电二极管产生的平均DC电流分量为单向的且大于零。跨越反馈电阻器的DC电流为由光电二极管产生的信号中的平均DC电流分量减去所述双极晶体管的基极电流。如果光电二极管的信号中的平均DC电流分量小于跨阻抗型放大器级的双极晶体管的基极电流,那么跨越反馈电阻器的电流将为负的,这意味着存在跨越反馈电阻器的负电压降,且所述电流源不被激活。所述跨阻抗型放大器级的实施方案补偿跨越所述反馈电阻器的正电压降。跨越反馈电阻器的正电压降将致使偏移消除级的运算放大器提升其输出。这将激活电流源,然而,所述电流源会在所述跨阻抗放大器的输入处产生噪声。跨越反馈电阻器的负电压降致使偏移消除级的运算放大器使其输出下降到接地,因此将所述电流源去激活。只要光电二极管的信号电流中的直流分量小于跨阻抗型放大器级的双极晶体管的基极电流,所述电流源将不被激活。换句话说,对于小输入电流,所述电流源被去激活。如先前所解释,在被激活时,电流源在放大器输入处促成噪声,因此使灵敏度恶化。对于在基极电流的范围(其通常为μA的数量级)中的小输入电流,关键的是灵敏度,而非动态范围。由于双极晶体管的基极电流,不存在由电流源对平均电流DC的减去,而是存在对光电二极管的信号中的DC电流分量的补偿。这将使噪声最小化。跨阻抗放大器级的双极实施方案具有内置电流源,且对于小于双极晶体管的基极电流的输入电流,可将额外电流源去激活。由于使用普通IC技术的实施方案会产生大约数十μA的基极电流,因此显而易见,基极电流诱发的偏移涵盖输入电流范围,而在此范围中,跨阻抗放大器是在其灵敏度极限下操作。
根据另一方面,提供一种包括根据本发明的方面的电子装置的光纤通信系统。此外,所述光纤通信系统包括用于检测光学数据信号的光电二极管,且根据本发明的方面的电子装置用于将所述光电二极管的输出信号/电流转换成用于后续数据处理的电压信号。
所述光纤通信系统具有极低静止电流及高的灵敏度,特别是对于光电二极管的低输出电流。
已关于电子装置的实施例提及的相同或类似内容以相同或类似方式与光纤通信系统结合且因此不进行重复。
附图说明
图1a是根据现有技术的跨阻抗型放大器的简化电路图;
图1b是接收数字光学信号的光电二极管的时间相依输出信号;
图2a是根据现有技术包括补偿电流源的跨阻抗型放大器的简化电路图;
图2b是接收光学数字信号的光电二极管的时间相依输出电流,其中对电流信号的DC分量进行补偿;
图3及4是根据现有技术包括跨阻抗型放大器及用于补偿DC电流分量的调节环路的前置放大器电路的简化电路图;
图5是根据本发明的实施例的电子装置的简化电路图;
图6是根据本发明的另一实施例的电子装置中的跨阻抗放大器级的详细简化电路图;以及
图7是图6的简化电路图,其中图解说明由于跨阻抗放大器级内部的双极晶体管的基极电流所致的电压降。
具体实施方式
图5是根据本发明的实施例的电子装置(优选地为前置放大器级10)的简化电路图。前置放大器级10包括耦合到供应电压线VCC的供应节点。此外,存在耦合到接地的接地端子GND。
前置放大器级10可包括内部低通滤波器,所述内部低通滤波器包括串联耦合于供应电压线VCC与接地之间的电阻器R1及电容器C1。在电阻器R1与电容器C1之间的分接点处,存在在在端子FILTER处提供经滤波供应电压的输出节点。端子FILTER可耦合到光电二极管2,用于从内部对光电二极管2进行偏置。然而,根据图5的实施例,光电二极管2是从外部进行偏置的且耦合到供应节点BIAS。图5的实施例适合于经内部偏置及经外部偏置光电二极管2两者。
光电二极管2接收具有光功率POPT的光学数据信号S。光电二极管2将光学信号S转换成光电流,所述光电流为输入信号电流IS且耦合到前置放大器级10的输入节点IN。例如在图1b中图解说明了光纤通信系统中的光电二极管2的时间相依信号电流IS。光电流IS在用位信息“0”识别的第一电流电平L0与用位信息“1”识别的第二电流电平L1之间交替。信号电流IS中存在平均DC偏移电流IAVG。DC电流电平大于零电流,这是因为如果传送“零”位,那么应用于光学数据传输的光源(通常为激光器)未被完全切断。
前置放大器级10包括具有放大器4的跨阻抗放大器级14。放大器4与前置放大器级10的输入节点IN串联耦合。反馈电阻器RF耦合于输出节点30与放大器4的输入之间。放大器4的输入耦合到虚拟接地节点6,虚拟接地节点6进一步耦合到前置放大器级10的输入节点IN。
存在包括运算放大器5的单位增益级32,运算放大器5串联耦合于增益级16的反相输入与增益级16的非反相输入之间。单位增益级32进一步包括具有电阻器R2及电容器C2的RC滤波器,其中电容器C2耦合于运算放大器4的输入与接地之间。电阻器R2耦合于运算放大器5的输入与增益级16的反相输入之间。单位增益级32的运算放大器5的输出耦合到增益级16的非反相输入。单位增益级32使用不同于跨阻抗放大器14的放大器5。单位增益级32与RC滤波器(R2及C2)一起提取并缓冲跨阻抗放大器14的输出30处的共模电压。单位增益级32为后面的增益级16提供参考。
跨阻抗放大器级14的输出节点30耦合到增益级16的反相输入。增益级16包括非反相输出OUT+及反相输出OUT-。输出OUT+及OUT-分别耦合到CML缓冲器的非反相输入及反相输入。经由CML缓冲器在输出节点34及36处提供前置放大器级10的输出,其中CML缓冲器的非反相输出OUT+*耦合到前置放大器级10的非反相输出节点34,且CML缓冲器的反相输出OUT-*耦合到前置放大器级10的反相输出节点36。
为了补偿耦合到输入IN且由光电二极管2产生的输入电流信号IS中的DC电流或偏移电流分量,存在包括运算放大器40的偏移消除级38。运算放大器40感测穿过跨阻抗放大器级14的反馈电阻器RF的电流。更确切地说,运算放大器40感测跨越跨阻抗型放大器级14的反馈电阻器RF的电压降。运算放大器40可具有阈值。可实施额外电路(未展示)以给运算放大器40提供可调整阈值。
为感测跨越反馈电阻器RF的电压降,运算放大器40的非反相输入耦合到第一节点52,第一节点52耦合到虚拟接地节点6及反馈电阻器RF的第一侧。运算放大器40的反相输入耦合到第二节点54,第二节点54耦合到放大器4的输出节点30及反馈电阻器RF的相对侧。存在耦合于第一节点52及反馈电阻器RF的第一侧与运算放大器40的非反相输入之间的第一电阻器R31。另一电阻器R32耦合于第二节点54及反馈电阻器RF的第二侧与运算放大器40的反相输入之间。在运算放大器40的输出处,存在以其相对端子耦合到接地的电容器C3。
偏移消除级38的另一运算放大器40的输出节点42耦合到电流源44以便补偿输入信号IS中的偏移或DC电流分量。优选地,电流源44是如下晶体管:其中所述晶体管的沟道在第一侧处分别耦合于输入节点IN与虚拟接地节点6之间且在相对侧处耦合到接地。晶体管的栅极可耦合到运算放大器40的输出节点42。第一电阻器R31及第二电阻器R32与电容器C3一起提供低通滤波器。此外,第一电阻器R31及第二电阻器R32分别用于将运算放大器与敏感性节点52及54以及虚拟接地节点6解耦。
根据图5中的实施例,偏移消除级38使跨越反馈电阻器RF的电压保持至少大致等于零。这意味着通过电流源44从节点46汲取或减去电流IAVG。通过偏移消除级38来调整是DC电流的此平均偏移电流IAVG。来自光电二极管2的信号电流IS在用相应位信息识别的电流电平L0与L1之间交替。从信号电流IS减去DC电流IAVG,且经偏移校正的电流IS*耦合到虚拟接地节点6及跨阻抗放大器级14的放大器4的输入。
调整了操作点,且扩展了前置放大器级10的动态范围。为在最高动态范围下实现最优性能,输入电流IS*是双向的,这意味着输入电流IS*以优选地相同振幅流进及流出放大器4。此外,在图5的实施例中,不需要虚设放大器级,且可从外部及内部对光电二极管2进行偏置。
包括电容器C3以及两个晶体管R31及R32的低通滤波器防止控制电流源44的偏移消除级38使信号电流IS的振幅恶化,信号电流IS是数据传输期间的快速交变信号。
根据一实施例,存在具有阈值的运算放大器40。将仅在跨越反馈电阻器RF的电流超过此预定阈值时激活电流源44。换句话说,在信号电流IS中存在超过预定阈值的DC电流分量。可根据此阈值来选择运算放大器40。此外,可借助于额外电路来实施所述阈值且甚至使其为可调整的。可使用可为针对低数据速率的适合选项的离散组件来实施前置放大器10。然而,可将前置放大器10进一步实施为单个集成电路。将仅在信号电流IS中的DC电流分量高于阈值的情况下激活电流源44。在阈值以下,电流源44将不执行DC电流补偿。这为有利的,因为减少了电流源44在放大器的输入处产生的噪声。这将增加装置的灵敏度。
然而,如果使用双极IC技术来实施跨阻抗放大器级14,那么可由跨阻抗放大器级14执行某一偏移消除。
图6是根据本发明的另一实施例的跨阻抗放大器级14的简化电路图。跨阻抗放大器级14包括第一双极晶体管Q1及第二双极晶体管Q2,其优选地为NPN晶体管。使用具有由射极跟随器缓冲的共射极增益级的双级架构来实施跨阻抗放大器级14。
第一晶体管Q1的集极经由电阻器RC耦合到供应电压线VCC。此外,第一晶体管Q1的集极耦合到第二晶体管Q2的基极。第二晶体管Q2的集极直接耦合到供应电压线VCC,且第二晶体管Q2的射极耦合到输出节点30。此输出节点30耦合到前置放大器级10(见图5)的增益级16的反相输入。
偏移消除级38使跨越反馈电阻器RF的DC电流保持等于零。由光电二极管2产生的平均DC电流分量为单向的且大于零。跨越反馈电阻器RF的DC电流为由光电二极管2产生的信号IS中的平均DC电流分量减去双极晶体管Q1的基极电流IB。如果光电二极管2的信号电流IS中的平均DC电流分量小于跨阻抗型放大器级14的双极晶体管Q1的基极电流IB,那么跨越反馈电阻器RF的电流将为负的,且跨越反馈电阻器RF的电压降低于零。因此,偏移消除级38的电流源44不被激活。
此情形进一步图解说明于图7的简化电路图中。如果光电二极管2的光电流IS中的DC电流分量小于基极电流IB,那么双极晶体管Q1的基极电流IB会引起跨越反馈电阻器RF的负电压降。换句话说,对于小输入电流IS,电流源44被去激活。如先前所解释,在被激活时,电流源44在放大器的输入IN处促成噪声,因此使灵敏度恶化。对于在基极电流IB的范围(其通常为μA的数量级)中的小输入电流IS,关键的是灵敏度,而非动态范围。由于双极晶体管Q1的基极电流IB,不存在由电流源44对平均电流DC的减去,而是存在对光电二极管2的信号电流IS中的DC电流分量的补偿。这将使噪声最小化。跨阻抗放大器级14的双极实施方案具有内置电流源,且对于小于双极晶体管Q1的基极电流IB的输入电流IB,可将额外电流源44去激活。由于使用普通IC技术的实施方案会产生大约数十μA的基极电流,因此显而易见,基极电流IB诱发的偏移恰好涵盖输入电流IB范围,而在此范围中,跨阻抗放大器级14是在其灵敏度极限下操作。
所属领域的技术人员将了解,在所主张发明的范围内,可对所描述的实施例做出修改,且许多其它实施例也为可能的。

Claims (6)

1.一种电子装置,其包括:
跨阻抗型放大器,其具有包括放大器的跨阻抗级,所述放大器与所述电子装置的输入节点串联耦合;
反馈电阻器,其串联耦合于所述放大器的输出节点与所述放大器的输入节点之间以便提供虚拟接地节点,所述虚拟接地节点耦合到所述电子装置的所述输入节点、所述放大器的所述输入节点及所述反馈电阻器;
电流源,其耦合到所述虚拟接地节点以便补偿耦合到所述电子装置的所述输入节点的输入信号中的直流分量;以及
偏移消除级,其经配置以根据穿过所述反馈电阻器的电流而控制所述电流源,
其中所述跨阻抗级经配置以从所述电子装置的所述输入节点汲取DC偏移电流,
其中所述跨阻抗级包括具有耦合到所述虚拟接地节点的基极的双极晶体管;且其中所述DC偏移电流为所述双极晶体管的基极电流,所述基极电流是从所述电子装置的所述输入节点汲取的。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述偏移消除级包括运算放大器;且其中所述运算放大器的第一输入节点、所述反馈电阻器及所述运算放大器的第二输入节点串联耦合,且所述运算放大器的输出耦合到所述电流源以便控制由所述电流源从所述虚拟接地节点汲取的补偿DC电流的值,其中所述补偿DC电流的所述值随穿过所述反馈电阻器的所述电流的值而变。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述电流源包括晶体管;其中所述晶体管的沟道耦合于所述虚拟接地节点与接地之间;且其中所述晶体管的栅极耦合到另一运算放大器的输出节点。
4.根据权利要求1所述的装置,其进一步包括耦合于所述跨阻抗放大器级与所述电流源之间的低通滤波器。
5.一种光纤通信系统,其包括:
光电二极管,其用于检测光学数据信号;以及根据权利要求1所述的电子装置,其用于将所述光电二极管的输出电流转换成用于后续数据处理的电压信号。
6.一种操作电子装置的方法,其包括:
提供具有跨阻抗级的跨阻抗型放大器,所述跨阻抗级包括与所述电子装置的输入节点串联耦合的放大器;
其中反馈电阻器串联耦合于所述放大器的输出节点与所述放大器的输入节点之间以便提供虚拟接地节点,所述虚拟接地节点耦合到所述电子装置的所述输入节点、所述放大器的所述输入节点及所述反馈电阻器;
其中电流源耦合到所述虚拟接地节点,所述电流源补偿耦合到所述电子装置的所述输入节点的输入信号中的直流分量;且
其中所述电子装置进一步包括偏移消除级,所述偏移消除级根据穿过所述反馈电阻器的电流而控制所述电流源,
其中所述跨阻抗级经配置以从所述电子装置的所述输入节点汲取DC偏移电流,
其中所述跨阻抗级包括具有耦合到所述虚拟接地节点的基极的双极晶体管;且其中所述DC偏移电流为所述双极晶体管的基极电流,所述基极电流是从所述电子装置的所述输入节点汲取的。
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