WO2015194817A1 - Transfer impedance amplifier - Google Patents

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WO2015194817A1
WO2015194817A1 PCT/KR2015/006046 KR2015006046W WO2015194817A1 WO 2015194817 A1 WO2015194817 A1 WO 2015194817A1 KR 2015006046 W KR2015006046 W KR 2015006046W WO 2015194817 A1 WO2015194817 A1 WO 2015194817A1
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WO
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amplifier
inverter
transfer impedance
signal
gate
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/006046
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박성민
김성훈
Original Assignee
이화여자대학교 산학협력단
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements

Definitions

  • the present invention relates to a transfer impedance amplifier.
  • the transfer impedance amplifier refers to an amplifier that converts, amplifies, and outputs a current signal provided as an input to a voltage signal using a transfer impedance of the amplifier.
  • a trade-off relationship must be sacrificed in order to obtain a high gain, and a gain must be sacrificed when implementing an amplifier operating in a wide bandwidth.
  • Prior arts of a conventional transfer impedance amplifier include Korean Patent Publication No. 2006-0064981.
  • This embodiment is to solve the disadvantages of the conventional transfer impedance amplifier described above, it is one of the objects of the present invention to provide a transfer impedance amplifier having a high gain while having a sufficient bandwidth to operate at a high speed.
  • One of the objectives of this embodiment is to provide a transfer impedance amplifier which is not sensitive to noise coming from the power source.
  • One of the objectives of this embodiment is to provide a transfer impedance amplifier that maintains high gain without reducing bandwidth and has excellent noise characteristics.
  • the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a feedback resistor, and includes an inverter for amplifying a signal provided to an input side and a common gate amplifier cascaded with the inverter to amplify the output of the inverter. However, the signal provided to the input side is fed forward to the gate of the common gate amplifier via the gate resistor.
  • the transfer impedance amplifier has a feedback resistor, and includes an inverter for amplifying an input signal and a common source amplifier for amplifying the input signal, wherein the input signal is interposed with a gate resistor.
  • the output signal of the inverter and the output signal of the common source are added at the same node.
  • both the high gain of the inverter and the wide operating bandwidth of the common gate amplifier can be obtained by the configuration in which the inverter, the common gate amplifier, and the input signal are fed forward.
  • a low noise sensitivity characteristic can be obtained by the above-described configuration.
  • the present embodiment it is possible to add signals amplified by the inverter and the common source amplifier, respectively, to obtain high gain, and to obtain good noise characteristics because noise intervening in the input signal is canceled in the output signal. Provided at the same time.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram of an inverter and a common source amplifier of an embodiment.
  • FIG. 4 (a) is a view schematically showing the components of the signal provided to the inverter and the common source amplifier according to the present embodiment
  • Figure 4 (b) is a signal that the inverter receives the input signal and outputs
  • 4 (c) is a signal that the common source amplifier receives and outputs an input signal
  • FIG. 4 (d) shows a shape of an output signal formed by combining the signals output from the common source amplifier and the inverter.
  • FIG. 5 is a diagram comparing the frequency response of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment and the conventional transfer impedance amplifier.
  • FIG. 6 is a diagram comparing noise sensitivity of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier.
  • FIG. 7 is a diagram comparing eye diagrams of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier.
  • FIG 8 is a diagram comparing the pulse response of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment and the conventional transfer impedance amplifier.
  • Fig. 9 shows the simulation results of the frequency-gain relationship between the transfer impedance amplifier according to the prior art and the transfer impedance amplifier according to the second embodiment.
  • FIG. 11 (a) shows the result of measuring the frequency response by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment
  • FIG. 11 (b) shows the noise by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment as an actual chip. It is a figure which shows a measurement result.
  • FIG. 12 (a) is an eye diagram measurement result of chips classified by operation speed
  • FIG. 12 (b) is an eye diagram measurement result of chips classified by input current.
  • first and second are intended to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • each step may occur differently from the stated order unless the context clearly dictates the specific order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
  • the transfer impedance amplifier according to the present embodiment includes an inverter 100 and a common gate amplifier 200, and the inverter and the common gate amplifier are cascaded and connected to an input signal input to the inverter. (i in ) is fed through the gate resistor Rg to the gate of the NMOS Q3 of the amplifier of the common gate.
  • the input signal input to the inverter (in i) may be a signal provided by the photodiode, a laser diode that detects a light signal, a laser signal output corresponding to the current thereto.
  • the inverter 100 is connected to an output terminal having a PMOS transistor Q1 having a source connected to a supply power supply (Vdd) and an output terminal having drains of NMOS transistors Q2 and Q1 and Q2 having a source connected to a ground power source, and an input terminal having a gate of Q1 and Q2 connected thereto. It includes a feedback resistor (Rf) is connected to the other end.
  • the inverter including the feedback resistor Rf is applied to the input current i in .
  • the ratio of the output voltage vo is approximated by the following equation. Therefore, in the inverter having a feedback resistor, the output voltage gain with respect to the input current can be controlled by adjusting the feedback resistor value Rf.
  • the common gate amplifier 200 is connected to the inverter 100 and the cascade (cascade) receives the output signal of the inverter is applied to the source of the transistor Q3, and outputs a voltage signal (v out) as the drain of Q3.
  • the current signal i in is feed-forwarded through the gate resistor Rg to the gate of Q3.
  • Gate resistance Rg reduces parasitic ringing due to input current.
  • the parasitic oscillation may occur due to the gate capacitance of Q3 and the inductance of the wiring line.When the parasitic oscillation occurs, the transistor is not turned on or off quickly, so it is difficult to secure a sufficient operating speed, and additional current is caused by the current flowing between the drain sources. Power consumption occurs.
  • the parasitic oscillation can be attenuated by placing a gate resistance (Rg) of several ohms to several hundred ohms, so it can be turned on / off at a higher speed than when the gate resistor is not disposed, thereby obtaining a high operating frequency and a large bandwidth. Can be.
  • the common gate amplifier according to the present embodiment can operate at a high speed and has a wide bandwidth, the tradeoff between the gain and the bandwidth of the inverter being cascaded with the inverter can be solved, thereby increasing the gain and increasing the bandwidth.
  • the noise sensitivity is not significantly different from that of the conventional inverter transfer impedance amplifier.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
  • the same or similar parts as the first embodiment may be omitted for the sake of brevity and clarity.
  • the transfer impedance amplifier has a feedback resistor Rf, an inverter 100 that amplifies an input signal, and a common source amplifier 300 that amplifies the input signal.
  • the input signal is provided to the gate of the common source amplifier via the gate resistor (Rg), the output signal of the inverter and the output signal of the common source amplifier is added at the same node (n).
  • Passing the input signal (in i) provided in the amplifier may be a signal provided to detect the light of the photodiode, a certain wavelength band, a laser diode, such as the above-described first example of the current.
  • Inverter 100 is similar to the inverter of the first embodiment described above. Therefore, description of overlapping portions will be omitted for the sake of brevity of the present embodiment.
  • the transfer impedance amplifier is supplied with a single ended output signal, and has a low pass filter (LPF) and single ended output signal and a single ended output that pass only low-frequency signals of a single ended output signal. and a differential amplification stage 400 including a differential amplifier 410 that receives a single ended output signal and provides a differential signal (v o +, v o- ) that amplifies the difference between the two signals. .
  • LPF low pass filter
  • the single-ended output signal is vulnerable to noise, but the differential signal suppresses amplification of the noise flowing into the common mode and amplifies the differential signal component through the differential amplification process.
  • the differential signal output from the differential amplification stage (400) (v o +, v o -) to which is advantageous in that the noise terms to perform the subsequent signal processing.
  • Differential amplifier 400 may utilize a variety of configurations, such as a differential amplifier having a common source amplifier pair connected to the source, a differential amplifier using one or more operational amplifier (OP AMP).
  • OP AMP operational amplifier
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram of an inverter 100 and a common source amplifier 300 of an embodiment. Referring to FIG. 3, the configuration of the inverter 100 is the same as that shown in FIG. 1, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the common source amplifier 300 has an input signal i in through a load resistor R L connected at one end to a supply potential Vdd and at the other end connected to a drain of the NMOS transistor Q3, and a gate resistor Rg.
  • a load resistor R L connected at one end to a supply potential Vdd and at the other end connected to a drain of the NMOS transistor Q3, and a gate resistor Rg.
  • the common source amplifier 300 receives an input signal through the gate resistor Rg to suppress parasitic oscillation as described above.
  • Transistor Q3 is controlled by conducting a signal provided to its gate, thereby controlling the current flowing through the load resistor R L.
  • the common source amplifier 300 provides a voltage formed across the load resistor R L as an output voltage.
  • the gain (-A2) of the common source amplifier 300 may be set by adjusting the load resistance value, and the gain increases as the load resistance value increases.
  • FIG. 4A is a diagram schematically showing components of signals provided to the inverter 100 and the common source amplifier according to the present embodiment.
  • the signal s is a signal for the purpose of amplification.
  • the signal n is a noise component included in the input signal i in .
  • the noise component n shown in this figure is for illustrating the noise in outline, and is not a periodic signal as shown, and the actual noise has a characteristic that its amplitude and frequency are random.
  • FIG. 4B is a signal that the inverter 100 receives and outputs the input signal shown in FIG. 4A.
  • an inverter having a feedback resistor Rf amplifies an input signal with a preset gain ⁇ A1.
  • the output signal S I of the inverter has a phase difference of 180 degrees with the phase of the input signal s, so the minus sign is indicated in the gain.
  • Inverter 100 forms a signal having a signal component S I (s) and the opposite phase amplifies the signal component (s) that are the object of amplification of the input signal.
  • the inverter 100 amplifies the noise component (n) included in the input signal to form a N I signal, but the N I signal is in phase with the noise component (n) of the input signal (i in ) because the phase is not reversed. relationship in phase.
  • the common source amplifier 300 receives and outputs the input signal shown in FIG. 4 (a).
  • the common source amplifier amplifies the input signal with a preset gain, -A2.
  • the output signal of the common source amplifier has a phase difference of 180 degrees from the phase of the input signal, so the minus sign is indicated in the gain.
  • the common source amplifier 300 amplifies the signal component s, which is the purpose of amplification, from the input signal to form an S S signal having an opposite phase to the signal component s.
  • the common source amplifier 300 amplifies the noise component included in the signal to form a signal S N, S N signal, unlike the inverter 100 does not phase inversion. Therefore, the phase of the N S signal is 180 degrees out of phase with the phase of the noise component n of the input signal i in .
  • FIG. 4D is a diagram illustrating a modified form of an output signal Vout formed by adding signals output from the common source amplifier 300 and the inverter 100.
  • Inverter 100 is amplified by the formation of a by the signal component S I and the common source amplifier 300 amplifies the signal component S S formed has no phase difference with each other. Therefore, when the output node of the common source amplifier 300 and the output node of the inverter 100 are formed as a single node, the two signal components are combined to form an S component.
  • the noise component N I formed by amplifying the inverter 100 and the signal component N S formed by amplifying the common source amplifier 300 are out of phase with a 180 degree phase difference from each other. After amplifying the noise components n included in the input signal i in with a predetermined gain, and then combining the output signals including them at the same node, the two signals N I and N S cancel each other out. Therefore, the noise component is canceled and only the signal component s is amplified in the output signal of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment as shown in Fig. 4 (d).
  • the gain of the common source amplifier 300 can be controlled by adjusting the load resistance R L value, and the gain of the inverter 100 is the resistance value of the feedback resistor (Rf), as described in equation (1) Can be controlled by adjusting.
  • Rf feedback resistor
  • the gain value of the common source amplifier 300 and the gain value of the inverter 100 are controlled to be the same, noise components included in the output signal Vout may be removed, and the inverter 100 and the common source amplifier 300 may be removed.
  • Each gain is summed up to a gain of + 6dB.
  • the noise component can be removed, thereby reducing noise sensitivity at an input terminal of an optical communication circuit or a laser radar in which the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is used. Furthermore, according to the present embodiment, not only can the noise component be canceled, but also the signal component is amplified by the inverter and the common source amplifier and then summed at the output node, so that it is further amplified by about twice the gain (+6 dB). .
  • the transfer impedance amplifier according to the embodiments described above may be used at a receiving end of an optical communication, a laser radar, or the like in which a conventional transfer impedance is utilized.
  • the gain of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is 79.79db, which is approximately 4db increased compared to the gain of the conventional transfer impedance amplifier 75.8db, and the -3db cutoff frequency is also increased to the existing 892MHz. It can be seen that it is 1.04 GHz which is increased by approximately 150 MHz. That is, it can be seen that the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has improved bandwidth characteristics and improved gain as compared with the conventional transfer impedance amplifier.
  • FIG. 6 is a diagram comparing noise sensitivity of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier.
  • the noise sensitivity curve of the transfer impedance amplifier according to the related art and the noise sensitivity curve of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment are not significantly different as shown.
  • the noise sensitivity characteristic of the conventional transmission impedance amplifier in the constant frequency band is -26.2dbm, but the noise sensitivity characteristic of the transmission impedance amplifier according to the present embodiment is -26.5dbm, and the difference is only 0.5dbm. It can be seen that the noise sensitivity characteristic of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment does not significantly deteriorate.
  • FIG. 7 is a diagram comparing eye diagrams of a transfer impedance amplifier and a conventional transfer impedance amplifier according to the present embodiment
  • FIG. 8 is a view comparing pulse response of the transfer impedance amplifier and the conventional transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
  • 8A illustrates a response to a pulse having a separation period of 2 ns and a pulse width of 2 ns
  • FIG. 8B illustrates a response to a pulse having a separation period of 2 ns and a pulse width of 2 ns.
  • FIG. 7 when looking at the eye diagram of the conventional transfer impedance amplifier illustrated in FIG. 7, it can be seen that an overshoot occurs as shown by a circle during data transition. However, in the eye diagram of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment shown below, the overshoot does not occur, and it can be confirmed that the opening diagram has a larger opening area than the eye diagram of the conventional transfer impedance amplifier.
  • the transfer impedance amplifier according to the present embodiment improves gain characteristics and bandwidth characteristics while maintaining similar noise sensitivity compared to the prior art, as can be seen in the eye diagram and the pulse response curve. We can see that the overshoot for the response is significantly reduced.
  • FIG. 9 is a diagram showing a simulation result of the frequency-gain relationship between the transfer impedance amplifier according to the prior art and the transfer impedance amplifier according to the second embodiment.
  • the gain change according to the frequency change of the conventional transfer impedance amplifier is the following curve, and the result according to the present embodiment is the above curve.
  • the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a 20 MHz wider bandwidth than the 700 MHz bandwidth of the transfer impedance amplifier according to the prior art, it can be seen that there is a gain increase of 6 dB compared with the prior art.
  • FIG. 10 is a noise simulation result of a transfer impedance amplifier according to the related art and a transfer impedance amplifier according to a second embodiment.
  • the spectral density of the noise current of the conventional transfer impedance amplifier is illustrated by connecting black spots, and the result of the present example is illustrated by connecting white rhombuses.
  • the spectral density of the noise current of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is lower than the spectral density of the noise current of the prior art in all frequency bands, and thus it is confirmed that the noise characteristics are superior to those of the prior art.
  • FIG. 11 (a) shows the result of measuring the frequency response by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment
  • FIG. 11 (b) shows the noise by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment as an actual chip. It is a figure which shows a measurement result.
  • 11 (a) and 11 (b) demonstrate the simulation results.
  • the noise spectral density measurement results in excellent noise performance of 6.4pA / sqrt (Hz), which is expected when the optical response of 10-12 BER and 0.9A / W, It can be seen that it has a very high sensitivity of -28.7 dBm.
  • FIGS. 12 (a) and 12 (b) are the eye diagrams (eye-diagram) measured using the actual chip implemented
  • Figure 12 (a) is the eye diagram measurement results of chips classified by operation speed
  • 12 (b) is an eye diagram measurement result of chips classified by input current.
  • 12 (a) and 12 (b) the chip implemented according to the present embodiment shows a high operating speed up to 1.3 Gb / s and has a wide dynamic range characteristic of an input current of 5uApp to 100uApp. Can be.

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Abstract

A transfer impedance amplifier, according to the present embodiment, comprises: an inverter having a feedback resistance and amplifying a signal provided to an input side; and a common gate amplifier cascade connected to the inverter so as to amplify an output of the inverter, wherein the signal provided to the input side is feed-forwarded to a gate of the common gate amplifier by interposing a gate resistance.

Description

전달 임피던스 증폭기Transfer impedance amplifier
본 발명은 전달 임피던스 증폭기에 관한 것이다. The present invention relates to a transfer impedance amplifier.
전달 임피던스 증폭기는 증폭기의 전달 임피던스를 이용하여 입력으로 제공된 전류 신호를 전압 신호로 변환하고 증폭하여 출력하는 증폭기를 의미한다. 종래의 전달 임피던스 증폭기에 있어서 높은 이득(gain)을 얻기 위하여 증폭기의 대역폭(bandwidth)을 희생하여야 하고, 넓은 대역폭에서 동작하는 증폭기를 구현하고자 하는 경우에는 이득을 희생하여야 하는 트레이드 오프(trade off) 관계가 존재하였다. 종래의 전달 임피던스 증폭기의 선행 문헌은 한국 공개특허 제2006-0064981호등이 있다.The transfer impedance amplifier refers to an amplifier that converts, amplifies, and outputs a current signal provided as an input to a voltage signal using a transfer impedance of the amplifier. In the conventional transfer impedance amplifier, a trade-off relationship must be sacrificed in order to obtain a high gain, and a gain must be sacrificed when implementing an amplifier operating in a wide bandwidth. Was present. Prior arts of a conventional transfer impedance amplifier include Korean Patent Publication No. 2006-0064981.
본 실시예는 상술한 종래의 전달 임피던스 증폭기의 단점을 해결하기 위한 것으로, 고속에서 동작할 수 있도록 충분한 대역폭을 가짐과 동시에 높은 이득을 가지는 전달 임피던스 증폭기를 제공하는 것이 본 발명의 목적 중 하나이다. This embodiment is to solve the disadvantages of the conventional transfer impedance amplifier described above, it is one of the objects of the present invention to provide a transfer impedance amplifier having a high gain while having a sufficient bandwidth to operate at a high speed.
본 실시예의 목적 중 하나는, 전원으로부터 유입되는 노이즈에 민감하지 않은 전달 임피던스 증폭기를 제공하는 것이다.One of the objectives of this embodiment is to provide a transfer impedance amplifier which is not sensitive to noise coming from the power source.
본 실시예의 목적 중 하나는 대역폭의 감소없이 높은 이득을 유지하며 노이즈 특성이 우수한 전달 임피던스 증폭기를 제공하는 것이다.One of the objectives of this embodiment is to provide a transfer impedance amplifier that maintains high gain without reducing bandwidth and has excellent noise characteristics.
본 실시예에 따른 전달 임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가지며, 입력측으로 제공된 신호를 증폭하는 인버터(inverter) 및 인버터와 캐스케이드(cascade) 연결되어 인버터의 출력을 증폭하는 공통 게이트 증폭기(common gate amplifier)를 포함하되 입력측으로 제공된 신호는 게이트 저항을 개재하여 공통 게이트 증폭기의 게이트로 피드 포워드(feed forward)된다.The transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a feedback resistor, and includes an inverter for amplifying a signal provided to an input side and a common gate amplifier cascaded with the inverter to amplify the output of the inverter. However, the signal provided to the input side is fed forward to the gate of the common gate amplifier via the gate resistor.
본 실시예에 따른 전달 임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가지며, 입력 신호를 증폭하는 인버터(inverter) 및 상기 입력 신호를 증폭하는 공통 소스 증폭기(common source amplifier)를 포함하되, 상기 입력 신호는 게이트 저항을 개재하여 상기 공통 소스 증폭기의 게이트로 제공되며, 상기 인버터의 출력 신호와 상기 공통 소스의 출력 신호는 동일 노드에서 더하여진다.The transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a feedback resistor, and includes an inverter for amplifying an input signal and a common source amplifier for amplifying the input signal, wherein the input signal is interposed with a gate resistor. The output signal of the inverter and the output signal of the common source are added at the same node.
본 실시예에 의하면, 인버터, 공통 게이트 증폭기 및 입력 신호가 피드 포워드 되는 구성에 의하여 인버터의 높은 이득과 공통 게이트 증폭기의 넓은 동작 대역폭의 효과를 모두 얻을 수 있다. 또한, 상술한 구성에 의하여 낮은 노이즈 민감도 특성을 얻을 수 있다. According to the present embodiment, both the high gain of the inverter and the wide operating bandwidth of the common gate amplifier can be obtained by the configuration in which the inverter, the common gate amplifier, and the input signal are fed forward. In addition, a low noise sensitivity characteristic can be obtained by the above-described configuration.
본 실시예에 의하면 인버터와 공통 소스 증폭기에 의하여 증폭된 신호를 각각 더할 수 있어 높은 이득을 얻을 수 있다는 장점과, 입력 신호에 개입된 노이즈는 출력 신호에서 상쇠되므로 양호한 노이즈 특성을 얻을 수 있다는 장점이 동시에 제공된다.According to the present embodiment, it is possible to add signals amplified by the inverter and the common source amplifier, respectively, to obtain high gain, and to obtain good noise characteristics because noise intervening in the input signal is canceled in the output signal. Provided at the same time.
도 1은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 개요적 회로도이다.1 is a schematic circuit diagram of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
도 2는 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 개요를 도시하는 블록도이다.2 is a block diagram showing an outline of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment.
도 3은 실시예의 인버터와 공통 소스 증폭기의 개요적 회로도이다.3 is a schematic circuit diagram of an inverter and a common source amplifier of an embodiment.
도 4(a)는 본 실시예에 의한 인버터와 공통 소스 증폭기에 제공되는 신호의 성분을 개요적으로 도시한 도면이고, 도 4(b)는 인버터가 입력 신호를 제공받아 출력하는 신호이며, 도 4(c)는 공통 소스 증폭기가 입력 신호를 제공받아 출력하는 신호이고, 도 4(d)는 공통 소스 증폭기와 인버터가 출력한 신호가 합하여져 형성된 출력 신호의 개형을 도시한 도면이다. 4 (a) is a view schematically showing the components of the signal provided to the inverter and the common source amplifier according to the present embodiment, Figure 4 (b) is a signal that the inverter receives the input signal and outputs, 4 (c) is a signal that the common source amplifier receives and outputs an input signal, and FIG. 4 (d) shows a shape of an output signal formed by combining the signals output from the common source amplifier and the inverter.
도 5는 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 주파수 응답을 비교한 도면이다. 5 is a diagram comparing the frequency response of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment and the conventional transfer impedance amplifier.
도 6은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도를 비교한 도면이다. 6 is a diagram comparing noise sensitivity of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier.
도 7은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 아이 다이어그램을 비교한 도면이다.7 is a diagram comparing eye diagrams of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier.
도 8은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 펄스 응답을 비교한 도면이다.8 is a diagram comparing the pulse response of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment and the conventional transfer impedance amplifier.
도 9는 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기와 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 주파수-이득관계 모의실험 결과이다.Fig. 9 shows the simulation results of the frequency-gain relationship between the transfer impedance amplifier according to the prior art and the transfer impedance amplifier according to the second embodiment.
도 10은 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기와 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 시뮬레이션 결과이다.10 is a noise simulation result of the transfer impedance amplifier according to the prior art and the transfer impedance amplifier according to the second embodiment.
도 11(a)는 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기를 칩으로 구현하여 주파수 응답을 측정한 결과이고, 도 11(b)는 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기를 실제 칩으로 구현하여 노이즈 측정 결과를 도시한 도면이다. FIG. 11 (a) shows the result of measuring the frequency response by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment, and FIG. 11 (b) shows the noise by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment as an actual chip. It is a figure which shows a measurement result.
도 12(a)는 동작속도 별로 분류된 칩의 아이 다이어그램 측정결과이고, 도 12(b)는 입력전류 별로 분류된 칩의 아이 다이어그램 측정결과이다. 12 (a) is an eye diagram measurement result of chips classified by operation speed, and FIG. 12 (b) is an eye diagram measurement result of chips classified by input current.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments may be variously modified and may have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are intended to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, the first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "상부에" 또는 "위에"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접촉하여" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "개재하여"와 "바로 ~개재하여", "~사이에"와 "바로 ~ 사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "above" or "on" another component, it should be understood that another component may be present, although it may be directly above the other component. On the other hand, when a component is said to be "in contact" with another component, it should be understood that there is no other component in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately through", "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "on" Direct neighbor "and so on.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "include" or "have" refer to features, numbers, steps, operations, components, parts, or parts thereof described. It is to be understood that the combination is intended to be present, but not to exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Each step may occur differently from the stated order unless the context clearly dictates the specific order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 개시의 실시예들을 설명하기 위하여 참조되는 도면은 설명의 편의 및 이해의 용이를 위하여 의도적으로 크기, 높이, 두께 등이 과장되어 표현되어 있으며, 비율에 따라 확대 또는 축소된 것이 아니다. 또한, 도면에 도시된 어느 구성요소는 의도적으로 축소되어 표현하고, 다른 구성요소는 의도적으로 확대되어 표현될 수 있다.The drawings referred to for describing the embodiments of the present disclosure are intentionally exaggerated in size, height, thickness, etc. for ease of explanation and easy understanding, and are not to be enlarged or reduced in proportion. In addition, any component illustrated in the drawings may be intentionally reduced in size, and other components may be intentionally enlarged in size.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed to be consistent with the meanings in the context of the related art and should not be construed as having ideal or overly formal meanings unless expressly defined in this application. .
제1 실시예First embodiment
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도 1은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 개요적 회로도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 인버터(100)와, 공통 게이트 증폭기(200)를 포함하며, 인버터와 공통 게이트 증폭기는 캐스캐이드되어 연결되며, 인버터에 입력되는 입력 신호(iin)는 게이트 저항(Rg)을 통하여 공통 게이트의 증폭기의 NMOS(Q3)의 게이트로 피드 포워드 된다. 일 예로, 인버터로 입력되는 입력 신호(iin)는 광신호, 레이저 신호를 검출하여 그에 상응하는 전류를 출력하는 포토 다이오드, 레이저 다이오드로부터 제공되는 신호일 수 있다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a first embodiment of the present invention. 1 is a schematic circuit diagram of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, the transfer impedance amplifier according to the present embodiment includes an inverter 100 and a common gate amplifier 200, and the inverter and the common gate amplifier are cascaded and connected to an input signal input to the inverter. (i in ) is fed through the gate resistor Rg to the gate of the NMOS Q3 of the amplifier of the common gate. For example, the input signal input to the inverter (in i) may be a signal provided by the photodiode, a laser diode that detects a light signal, a laser signal output corresponding to the current thereto.
인버터(100)는 소스가 공급 전원(Vdd)에 연결된 PMOS 트랜지스터 Q1과 소스가 접지 전원에 연결된 NMOS 트랜지스터 Q2 및 Q1과 Q2의 드레인들이 연결된 출력단에 일단이 연결되고, Q1과 Q2의 게이트가 연결된 입력단에 타단이 연결된 피드백 저항(Rf)를 포함한다. The inverter 100 is connected to an output terminal having a PMOS transistor Q1 having a source connected to a supply power supply (Vdd) and an output terminal having drains of NMOS transistors Q2 and Q1 and Q2 having a source connected to a ground power source, and an input terminal having a gate of Q1 and Q2 connected thereto. It includes a feedback resistor (Rf) is connected to the other end.
피드백 저항(Rf)을 포함하지 않는 인버터에 있어서 입력 전압에 대한 출력 전압의 비인 전압이득이 -A라면(A>>1) 피드백 저항(Rf)을 포함하는 인버터에서 입력 전류(iin)에 대한 출력 전압(vo)의 비는 아래의 수학식과 같이 근사된다. 따라서 피드백 저항을 가지는 인버터에 있어서 입력 전류에 대한 출력 전압 이득은 피드백 저항값(Rf)을 조절하여 제어할 수 있다. If the voltage gain, which is the ratio of the output voltage to the input voltage in the inverter not including the feedback resistor Rf, is -A (A >> 1), the inverter including the feedback resistor Rf is applied to the input current i in . The ratio of the output voltage vo is approximated by the following equation. Therefore, in the inverter having a feedback resistor, the output voltage gain with respect to the input current can be controlled by adjusting the feedback resistor value Rf.
Figure PCTKR2015006046-appb-M000001
Figure PCTKR2015006046-appb-M000001
공통 게이트 증폭기(200)는 인버터(100)와 캐스케이드(cascade)로 연결되어 인버터의 출력 신호를 트랜지스터 Q3의 소스로 인가받아 Q3의 드레인으로 전압 신호(vout)를 출력한다. 또한, 전류 신호(iin)가 게이트 저항 Rg를 통하여 Q3의 게이트로 피드-포워드(feed forward)된다. The common gate amplifier 200 is connected to the inverter 100 and the cascade (cascade) receives the output signal of the inverter is applied to the source of the transistor Q3, and outputs a voltage signal (v out) as the drain of Q3. In addition, the current signal i in is feed-forwarded through the gate resistor Rg to the gate of Q3.
게이트 저항 Rg는 입력 전류에 의한 기생 발진(ringing)을 감소시킨다. Q3의 게이트 커패시턴스와 배선 선로의 인덕턴스에 의하여 기생 발진이 일어날 수 있으며, 기생 발진이 발생하면 트랜지스터는 신속하게 턴 온 또는 턴 오프되지 않아 충분한 동작 속도 확보가 어려우며, 드레인 소스 사이를 흐르는 전류에 의하여 추가적인 전력 소모가 발생한다. 수 옴 내지 수 백옴의 게이트 저항(Rg)을 두어 기생 발진을 감쇠(damp)시킬 수 있으므로 게이트 저항을 배치하지 않은 경우에 비하여 고속으로 턴온/턴오프 시킬 수 있어 높은 동작 주파수 확보, 큰 대역폭을 얻을 수 있다. Gate resistance Rg reduces parasitic ringing due to input current. The parasitic oscillation may occur due to the gate capacitance of Q3 and the inductance of the wiring line.When the parasitic oscillation occurs, the transistor is not turned on or off quickly, so it is difficult to secure a sufficient operating speed, and additional current is caused by the current flowing between the drain sources. Power consumption occurs. The parasitic oscillation can be attenuated by placing a gate resistance (Rg) of several ohms to several hundred ohms, so it can be turned on / off at a higher speed than when the gate resistor is not disposed, thereby obtaining a high operating frequency and a large bandwidth. Can be.
본 실시예에 의한 공통 게이트 증폭기는 고속으로 동작할 수 있어 넓은 대역폭을 가지므로 인버터와 캐스케이드되어 인버터가 가지는 이득과 대역폭 간의 트레이드 오프 문제를 해소하여 게인 증가 및 대역폭 증가의 효과를 얻을 수 있다. 후술할 모의시험예에서 알 수 있는 바와 같이 노이즈 민감도도 종래의 인버터 전달 임피던스 증폭기의 수준과 크게 차이나지 않는다. Since the common gate amplifier according to the present embodiment can operate at a high speed and has a wide bandwidth, the tradeoff between the gain and the bandwidth of the inverter being cascaded with the inverter can be solved, thereby increasing the gain and increasing the bandwidth. As can be seen in the simulation examples described later, the noise sensitivity is not significantly different from that of the conventional inverter transfer impedance amplifier.
제2 실시예Second embodiment
도 2는 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 개요를 도시하는 블록도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 상기 제1 실시예와 서로 동일하거나 유사한 부분은 간결하고 명확한 설명을 위하여 설명을 생략할 수 있다.2 is a block diagram showing an outline of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment. In describing the present embodiment, the same or similar parts as the first embodiment may be omitted for the sake of brevity and clarity.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 피드백 저항(Rf)을 가지며, 입력 신호를 증폭하는 인버터(inverter, 100)와 입력 신호를 증폭하는 공통 소스 증폭기(common source amplifier, 300)를 포함하되, 입력 신호는 게이트 저항(Rg)를 개재하여 공통 소스 증폭기의 게이트로 제공되고, 상기 인버터의 출력 신호와 공통 소스 증폭기의 출력 신호는 동일 노드(n)에서 더하여진다. Referring to FIG. 2, the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a feedback resistor Rf, an inverter 100 that amplifies an input signal, and a common source amplifier 300 that amplifies the input signal. Wherein, the input signal is provided to the gate of the common source amplifier via the gate resistor (Rg), the output signal of the inverter and the output signal of the common source amplifier is added at the same node (n).
전달 임피던스 증폭기로 제공되는 입력 신호(iin)는 상술한 제1 실시예와 같이 포토 다이오드, 레이저 다이오드가 일정한 파장 대역의 광을 검출하여 제공하는 전류 신호일 수 있다. 인버터(100)는 위에서 설명된 제1 실시예의 인버터와 유사하다. 따라서, 본 실시예의 간결한 설명을 위하여 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.Passing the input signal (in i) provided in the amplifier may be a signal provided to detect the light of the photodiode, a certain wavelength band, a laser diode, such as the above-described first example of the current. Inverter 100 is similar to the inverter of the first embodiment described above. Therefore, description of overlapping portions will be omitted for the sake of brevity of the present embodiment.
전달 임피던스 증폭기는 단일단(single ended) 출력 신호를 제공받고, 단일단(single ended) 출력 신호의 저주파 대역 신호만 통과시키는 저역 통과 필터(LPF)와 단일단(single ended) 출력 신호와 단일단(single ended) 출력 신호를 제공받아 두 신호의 차이를 증폭한 차동 신호(vo+, vo-)를 제공하는 차동 증폭기(differential amplifier, 410)를 포함하는 차동 증폭 스테이지(400)를 더 포함한다. The transfer impedance amplifier is supplied with a single ended output signal, and has a low pass filter (LPF) and single ended output signal and a single ended output that pass only low-frequency signals of a single ended output signal. and a differential amplification stage 400 including a differential amplifier 410 that receives a single ended output signal and provides a differential signal (v o +, v o- ) that amplifies the difference between the two signals. .
단일단 출력 신호는 노이즈에 취약하나, 차동 신호는 차동 증폭과정을 통하여 신호에 공통모드로 유입되는 노이즈의 증폭을 억제하고 차동 신호(differential signal) 성분을 증폭할 수 있다. 차동 증폭 스테이지(400)에서 출력된 차동 신호(vo+, vo-)로 후속 신호 처리를 수행하는 것이 노이즈 측면에서 유리하다.The single-ended output signal is vulnerable to noise, but the differential signal suppresses amplification of the noise flowing into the common mode and amplifies the differential signal component through the differential amplification process. The differential signal output from the differential amplification stage (400) (v o +, v o -) to which is advantageous in that the noise terms to perform the subsequent signal processing.
차동 증폭기(400)는 소스가 서로 연결된 공통 소스 증폭기 쌍을 가지는 차동 증폭기, 하나 이상의 연산 증폭기(OP AMP)를 이용한 차동 증폭기등 여러 구성을 활용할 수 있다. 또한, 본 실시예의 차동 증폭 스테이지(400)에 있어서는 예시되지 않은 다른 차동 증폭기들을 사용하는데 제한이 없다. Differential amplifier 400 may utilize a variety of configurations, such as a differential amplifier having a common source amplifier pair connected to the source, a differential amplifier using one or more operational amplifier (OP AMP). In addition, in the differential amplification stage 400 of the present embodiment, there is no limitation in using other differential amplifiers not illustrated.
도 3은 실시예의 인버터(100)와 공통 소스 증폭기(300)의 개요적 회로도이다. 도 3을 참조하면, 인버터(100)의 구성은 도 1로 도시된 바와 동일한 바, 자세한 설명을 생략한다. 3 is a schematic circuit diagram of an inverter 100 and a common source amplifier 300 of an embodiment. Referring to FIG. 3, the configuration of the inverter 100 is the same as that shown in FIG. 1, and thus a detailed description thereof will be omitted.
공통 소스 증폭기(300)는 공급 전위(Vdd)와 일 단이 연결되고 타단이 NMOS 트랜지스터(Q3)의 드레인에 연결된 부하저항(RL)과, 게이트 저항(Rg)를 통하여 입력 신호(iin)을 제공받는 게이트와, 접지 전위에 전기적으로 연결된 소스를 가지는 NMOS 트랜지스터(Q3)를 가지며, 인버터(100)의 출력 노드와 공통 소스 증폭기(300)의 출력 노드는 전기적으로 연결된다.The common source amplifier 300 has an input signal i in through a load resistor R L connected at one end to a supply potential Vdd and at the other end connected to a drain of the NMOS transistor Q3, and a gate resistor Rg. Has an NMOS transistor Q3 having a gate and a source electrically connected to a ground potential, and an output node of the inverter 100 and an output node of the common source amplifier 300 are electrically connected.
공통 소스 증폭기(300)는 위에서 설명된 바와 같이 기생 발진을 억제하기 위하여 게이트 저항(Rg)를 통하여 입력 신호를 제공받는다. 트랜지스터 Q3는 그 게이트로 제공된 신호에 의하여 도통여부가 제어되며 그에 따라 부하 저항 RL을 흐르는 전류가 제어된다. 공통 소스 증폭기(300)는 부하 저항 RL 양단에 형성되는 전압을 출력 전압으로 제공한다. 공통 소스 증폭기(300)의 이득(-A2)은 부하 저항값을 조절하여 설정할 수 있으며, 부하 저항값이 증가함에 따라 이득도 증가한다. The common source amplifier 300 receives an input signal through the gate resistor Rg to suppress parasitic oscillation as described above. Transistor Q3 is controlled by conducting a signal provided to its gate, thereby controlling the current flowing through the load resistor R L. The common source amplifier 300 provides a voltage formed across the load resistor R L as an output voltage. The gain (-A2) of the common source amplifier 300 may be set by adjusting the load resistance value, and the gain increases as the load resistance value increases.
도 4(a)는 본 실시예에 의한 인버터(100)와 공통 소스 증폭기에 제공되는 신호의 성분을 개요적으로 도시한 도면이다. 도 4(a)를 참조하면, 신호(s)는 증폭의 목적이 되는 신호이다. 신호(n)는 입력 신호(iin)에 포함된 노이즈 성분이다. 본 도면에 도시된 노이즈 성분(n)은 노이즈를 개요적으로 도시하기 위한 것으로 도시된 바와 같이 주기적인 신호가 아니며, 실제 노이즈는 그 진폭과 주파수가 랜덤한 특징을 가진다.FIG. 4A is a diagram schematically showing components of signals provided to the inverter 100 and the common source amplifier according to the present embodiment. Referring to Fig. 4A, the signal s is a signal for the purpose of amplification. The signal n is a noise component included in the input signal i in . The noise component n shown in this figure is for illustrating the noise in outline, and is not a periodic signal as shown, and the actual noise has a characteristic that its amplitude and frequency are random.
도 4(b)는 인버터(100)가 도 4(a)로 도시된 입력 신호를 제공받아 출력하는 신호이다. 도 4(b)를 참조하면, 피드백 저항(Rf)을 가지는 인버터는 미리 설정된 이득(gain, -A1)으로 입력 신호를 증폭한다. 인버터의 출력 신호(SI)는 입력 신호(s)의 위상과 180도의 위상 차이를 가지므로 이득에 - 부호가 표시된다. 인버터(100)는 입력 신호 중 증폭의 목적이 되는 신호성분(s)을 증폭하여 신호성분(s)과 반대위상을 가지는 SI신호를 형성한다. 그러나, 인버터(100)는 입력 신호에 포함된 노이즈 성분(n)을 증폭하여 NI 신호를 형성하되, NI신호는 위상이 반전되지 않아 입력 신호(iin)의 노이즈 성분(n)과 동상(in phase)인 관계이다. 4B is a signal that the inverter 100 receives and outputs the input signal shown in FIG. 4A. Referring to FIG. 4B, an inverter having a feedback resistor Rf amplifies an input signal with a preset gain −A1. The output signal S I of the inverter has a phase difference of 180 degrees with the phase of the input signal s, so the minus sign is indicated in the gain. Inverter 100 forms a signal having a signal component S I (s) and the opposite phase amplifies the signal component (s) that are the object of amplification of the input signal. However, the inverter 100 amplifies the noise component (n) included in the input signal to form a N I signal, but the N I signal is in phase with the noise component (n) of the input signal (i in ) because the phase is not reversed. relationship in phase.
도 4(c)는 공통 소스 증폭기(300)가 도 4(a)로 도시된 입력 신호를 제공받아 출력하는 신호이다. 도 4(c)를 참조하면, 공통 소스 증폭기는 미리 설정된 이득(gain, -A2)으로 입력 신호를 증폭한다. 공통 소스 증폭기의 출력 신호는 입력 신호의 위상과 180도의 위상 차이를 가지므로 이득에 - 부호가 표시된다. 따라서, 공통 소스 증폭기(300)는 입력 신호 중 증폭의 목적이 되는 신호성분(s)을 증폭하여 신호성분(s)과 반대위상을 가지는 SS신호를 형성한다. 공통 소스 증폭기(300)는 신호에 포함된 노이즈 성분을 증폭하여 NS 신호를 형성하되, 인버터(100)와 달리 NS신호는 위상이 반전되지 않는다. 따라서, NS 신호의 위상은 입력 신호(iin)의 노이즈 성분(n)의 위상과 180도의 위상 차이가 있다.4 (c) is a signal that the common source amplifier 300 receives and outputs the input signal shown in FIG. 4 (a). Referring to FIG. 4C, the common source amplifier amplifies the input signal with a preset gain, -A2. The output signal of the common source amplifier has a phase difference of 180 degrees from the phase of the input signal, so the minus sign is indicated in the gain. Accordingly, the common source amplifier 300 amplifies the signal component s, which is the purpose of amplification, from the input signal to form an S S signal having an opposite phase to the signal component s. The common source amplifier 300 amplifies the noise component included in the signal to form a signal S N, S N signal, unlike the inverter 100 does not phase inversion. Therefore, the phase of the N S signal is 180 degrees out of phase with the phase of the noise component n of the input signal i in .
도 4(d)는 공통 소스 증폭기(300)와 인버터(100)가 출력한 신호가 합하여져 형성된 출력 신호(Vout)의 개형을 도시한 도면이다. 인버터(100)가 증폭하여 형성한 신호 성분 SI 과 공통 소스 증폭기(300)가 증폭하여 형성한 신호 성분 SS 는 서로 위상 차이가 없다. 따라서, 공통 소스 증폭기(300)의 출력 노드와 인버터(100)의 출력 노드가 단일한 노드로 형성되면 두 신호 성분은 도합되어 S 성분을 형성한다. FIG. 4D is a diagram illustrating a modified form of an output signal Vout formed by adding signals output from the common source amplifier 300 and the inverter 100. Inverter 100 is amplified by the formation of a by the signal component S I and the common source amplifier 300 amplifies the signal component S S formed has no phase difference with each other. Therefore, when the output node of the common source amplifier 300 and the output node of the inverter 100 are formed as a single node, the two signal components are combined to form an S component.
인버터(100)가 증폭하여 형성한 노이즈 성분 NI 과 공통 소스 증폭기(300)가 증폭하여 형성한 신호 성분 NS 는 서로 180도 위상 차이로 아웃 오브 페이즈(out of phase)이다. 입력 신호 iin에 포함된 노이즈 성분 n을 각각 미리 설정된 이득으로 증폭한 후, 이들을 포함하는 출력 신호들을 동일한 노드에서 합하면 NI 과 NS 두 신호는 서로 상쇠된다. 따라서, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 출력 신호에는 도 4(d)에 도시된 개형과 같이 노이즈 성분은 상쇠되고, 신호 성분(s) 만이 증폭되어 존재한다. The noise component N I formed by amplifying the inverter 100 and the signal component N S formed by amplifying the common source amplifier 300 are out of phase with a 180 degree phase difference from each other. After amplifying the noise components n included in the input signal i in with a predetermined gain, and then combining the output signals including them at the same node, the two signals N I and N S cancel each other out. Therefore, the noise component is canceled and only the signal component s is amplified in the output signal of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment as shown in Fig. 4 (d).
위에서 설명된 바와 같이 공통 소스 증폭기(300)의 이득은 부하 저항 RL값을 조절하여 제어할 수 있으며, 인버터(100)의 이득은 수학식 1에서 설명된 바와 같이 피드백 저항(Rf)의 저항값을 조절하여 제어할 수 있다. 이상적인 경우에 공통 소스 증폭기(300)의 이득값과 인버터(100)의 이득값을 동일하게 제어하면 출력 신호(Vout)에 포함되는 노이즈 성분을 제거할 수 있고 인버터(100)와 공통 소스 증폭기(300) 각각의 이득이 합하여져 +6dB 증가된 이득을 얻을 수 있다.As described above the gain of the common source amplifier 300 can be controlled by adjusting the load resistance R L value, and the gain of the inverter 100 is the resistance value of the feedback resistor (Rf), as described in equation (1) Can be controlled by adjusting. In an ideal case, if the gain value of the common source amplifier 300 and the gain value of the inverter 100 are controlled to be the same, noise components included in the output signal Vout may be removed, and the inverter 100 and the common source amplifier 300 may be removed. Each gain is summed up to a gain of + 6dB.
본 실시예에 의하면 도 4에서 도시된 바와 같이 노이즈 성분을 제거할 수 있어 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기가 사용되는 광통신 회로 또는 레이저 레이다의 입력단에서 노이즈 민감성을 낮출 수 있다는 장점이 제공된다. 나아가, 본 실시예에 의하면 노이즈 성분을 상쇠할 수 있다는 장점 뿐만 아니라 신호 성분도 인버터와 공통 소스 증폭기에서 증폭된 후 출력 노드에서 도합되므로 2배 가량의 이득(+6dB)으로 더욱 증폭된다는 장점도 제공된다.According to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the noise component can be removed, thereby reducing noise sensitivity at an input terminal of an optical communication circuit or a laser radar in which the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is used. Furthermore, according to the present embodiment, not only can the noise component be canceled, but also the signal component is amplified by the inverter and the common source amplifier and then summed at the output node, so that it is further amplified by about twice the gain (+6 dB). .
위에서 설명된 실시예들에 의한 전달 임피던스 증폭기는 종래의 전달 임피던스가 활용되는 광통신, 레이저 레이다 등의 수신단에서 사용될 수 있다.The transfer impedance amplifier according to the embodiments described above may be used at a receiving end of an optical communication, a laser radar, or the like in which a conventional transfer impedance is utilized.
모의시험 및 실험예Simulation and Experimental Example
도 5는 제1 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 주파수 응답을 비교한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 이득은 79.79db로 기존의 전달 임피던스 증폭기의 이득인 75.8db에 비하여 대략 4db증가한 것을 확인할 수 있으며, -3db 차단 주파수도 기존의 892MHz에 비하여 대략 150MHz 증가한 1.04 GHz인 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 기존의 전달 임피던스 증폭기에 비하여 향상된 대역폭 특성 및 향상된 이득을 가지는 것을 알 수 있다. 5 is a diagram comparing the frequency response of the transfer impedance amplifier according to the first embodiment and the conventional transfer impedance amplifier. As shown in FIG. 5, the gain of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is 79.79db, which is approximately 4db increased compared to the gain of the conventional transfer impedance amplifier 75.8db, and the -3db cutoff frequency is also increased to the existing 892MHz. It can be seen that it is 1.04 GHz which is increased by approximately 150 MHz. That is, it can be seen that the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has improved bandwidth characteristics and improved gain as compared with the conventional transfer impedance amplifier.
도 6은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도를 비교한 도면이다. 도 6에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도 곡선과 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도 곡선을 도시된 바와 같이 크게 차이나지 않는다. 사각 박스내에 표시된 바와 같이 일정한 주파수 대역에서 종래 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도 특성은 -26.2dbm이나, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도 특성은 -26.5dbm으로, 그 차이는 0.5dbm에 불과하여 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 민감도 특성이 크게 열화되지 않는 것을 확인할 수 있다.6 is a diagram comparing noise sensitivity of a transfer impedance amplifier according to the present embodiment and a conventional transfer impedance amplifier. As shown in FIG. 6, the noise sensitivity curve of the transfer impedance amplifier according to the related art and the noise sensitivity curve of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment are not significantly different as shown. As shown in the square box, the noise sensitivity characteristic of the conventional transmission impedance amplifier in the constant frequency band is -26.2dbm, but the noise sensitivity characteristic of the transmission impedance amplifier according to the present embodiment is -26.5dbm, and the difference is only 0.5dbm. It can be seen that the noise sensitivity characteristic of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment does not significantly deteriorate.
도 7은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 아이 다이어그램을 비교한 도면이며, 도 8은 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기와 기존의 전달 임피던스 증폭기의 펄스 응답을 비교한 도면으로, 도 8a는 분리기간 2ns, 펄스폭 2ns을 가지는 펄스에 대한 응답을 도시한 도면이며, 도 8b는 분리기간 2ns, 펄스폭 2ns을 가지는 펄스에 대한 응답을 도시한 도면이다. 7 is a diagram comparing eye diagrams of a transfer impedance amplifier and a conventional transfer impedance amplifier according to the present embodiment, and FIG. 8 is a view comparing pulse response of the transfer impedance amplifier and the conventional transfer impedance amplifier according to the present embodiment. 8A illustrates a response to a pulse having a separation period of 2 ns and a pulse width of 2 ns, and FIG. 8B illustrates a response to a pulse having a separation period of 2 ns and a pulse width of 2 ns.
도 7을 참조하면, 위에 도시된 기존 전달 임피던스 증폭기의 아이 다이어그램을 살펴보면 데이터 전이시 원으로 도시된 것과 같이 오버슈트(overshoot)가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 아래에 도시된 본 실시예에 따른 전달 임피던스 증폭기의 아이 다이어그램에서는 오버슈트는 발생하지 않으며, 종래 전달 임피던스 증폭기의 아이 다이어그램에 비하여 더 큰 개구부 면적을 가지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, when looking at the eye diagram of the conventional transfer impedance amplifier illustrated in FIG. 7, it can be seen that an overshoot occurs as shown by a circle during data transition. However, in the eye diagram of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment shown below, the overshoot does not occur, and it can be confirmed that the opening diagram has a larger opening area than the eye diagram of the conventional transfer impedance amplifier.
또한, 도 8a 및 도 8b의 상부에 도시된 바와 같이 펄스 입력이 인가되면 종래 전달 임피던스 증폭기는 원으로 도시된 것과 같이 오버슈트가 발생한다. 그러나, 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 하부에 도시된 바와 같이 오버슈트가 현저히 감소된 것을 확인할 수 있다.In addition, when a pulse input is applied as shown at the top of Figs. 8A and 8B, the conventional transfer impedance amplifier is overshooted as shown in a circle. However, the transfer impedance amplifier according to the present embodiment can be seen that the overshoot is significantly reduced as shown below.
위에서 설명된 바와 같이 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 종래 기술에 대비하여 유사한 노이즈 민감도를 유지하면서 이득 특성과 대역폭 특성을 향상시킨 것을 확인할 수 있으며, 아이 다이어그램 및 펄스 응답 곡선에서 확인할 수 있는 바와 같이 응답에 대한 오버 슈트를 현저히 감소시킨 것을 확인할 수 있다. As described above, it can be seen that the transfer impedance amplifier according to the present embodiment improves gain characteristics and bandwidth characteristics while maintaining similar noise sensitivity compared to the prior art, as can be seen in the eye diagram and the pulse response curve. We can see that the overshoot for the response is significantly reduced.
도 9는 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기와 제2 실시예에 대한 전달 임피던스 증폭기의 주파수-이득 관계 모의실험 결과를 도시한 도면이다. 종래의 전달 임피던스 증폭기의 주파수 변화에 따른 이득 변화는 아래의 곡선이며, 본 실시예에 의한 결과는 위의 곡선이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기는 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기의 대역폭인 700MHz보다 20MHz 더 넓은 대역폭을 가짐에도 불구하고 종래 기술에 비하여 6dB의 이득 증가가 있음을 확인할 수 있다. 9 is a diagram showing a simulation result of the frequency-gain relationship between the transfer impedance amplifier according to the prior art and the transfer impedance amplifier according to the second embodiment. The gain change according to the frequency change of the conventional transfer impedance amplifier is the following curve, and the result according to the present embodiment is the above curve. As shown, although the transfer impedance amplifier according to the present embodiment has a 20 MHz wider bandwidth than the 700 MHz bandwidth of the transfer impedance amplifier according to the prior art, it can be seen that there is a gain increase of 6 dB compared with the prior art.
도 10은 종래 기술에 의한 전달 임피던스 증폭기와 제2 실시예에 대한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 시뮬레이션 결과이다. 종래의 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 전류의 스펙트럼 밀도는 흑점들이 연결되어 도시되었으며, 본 실시예에 의한 결과는 백색 마름모들을 연결하여 도시하였다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기의 노이즈 전류의 스펙트럼 밀도는 모든 주파수 대역에서 종래 기술의 노이즈 전류의 스펙트럼 밀도에 비하여 아래에 있어 종래 기술에 비하여 노이즈 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.10 is a noise simulation result of a transfer impedance amplifier according to the related art and a transfer impedance amplifier according to a second embodiment. The spectral density of the noise current of the conventional transfer impedance amplifier is illustrated by connecting black spots, and the result of the present example is illustrated by connecting white rhombuses. As shown, the spectral density of the noise current of the transfer impedance amplifier according to the present embodiment is lower than the spectral density of the noise current of the prior art in all frequency bands, and thus it is confirmed that the noise characteristics are superior to those of the prior art.
도 11(a)는 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기를 칩으로 구현하여 주파수 응답을 측정한 결과이고, 도 11(b)는 제2 실시예에 의한 전달 임피던스 증폭기를 실제 칩으로 구현하여 노이즈 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 11(a)와 (b)는 시뮬레이션 결과를 증명한다. 특히, 도 11(b)에서 노이즈 스펙트럼 밀도의 측정결과 6.4pA/sqrt(Hz)로 우수한 노이즈 성능있음을 확인할 수 있으며, 이는 10-12 BER 및 0.9A/W의 광소자 반응도를 예상했을 때, -28.7 dBm의 매우 높은 민감도를 가지는 것을 확인할 수 있다.FIG. 11 (a) shows the result of measuring the frequency response by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment, and FIG. 11 (b) shows the noise by implementing the transfer impedance amplifier according to the second embodiment as an actual chip. It is a figure which shows a measurement result. 11 (a) and 11 (b) demonstrate the simulation results. In particular, it can be seen from Figure 11 (b) that the noise spectral density measurement results in excellent noise performance of 6.4pA / sqrt (Hz), which is expected when the optical response of 10-12 BER and 0.9A / W, It can be seen that it has a very high sensitivity of -28.7 dBm.
도 12(a) 및 도 12(b)는 실제로 구현된 칩을 이용하여 아이 다이어그램(eye-diagram)을 측정한 결과로, 도 12(a)는 동작속도 별로 분류된 칩의 아이 다이어그램 측정결과이고, 도 12(b)는 입력전류 별로 분류된 칩의 아이 다이어그램 측정결과이다. 도 12(a) 및 도 12(b)를 참조하면, 본 실시예에 따라 구현된 칩은 1.3 Gb/s까지 높은 동작속도를 보여주며, 입력전류 5uApp ~100uApp의 광범위한 다이나믹 레인지 특성을 가지는 것을 확인할 수 있다.12 (a) and 12 (b) are the eye diagrams (eye-diagram) measured using the actual chip implemented, Figure 12 (a) is the eye diagram measurement results of chips classified by operation speed 12 (b) is an eye diagram measurement result of chips classified by input current. 12 (a) and 12 (b), the chip implemented according to the present embodiment shows a high operating speed up to 1.3 Gb / s and has a wide dynamic range characteristic of an input current of 5uApp to 100uApp. Can be.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although described with reference to the embodiments shown in the drawings to aid the understanding of the present invention, this is an embodiment for the implementation, it is merely exemplary, those skilled in the art from various modifications and equivalents therefrom It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
상기에 포함되어 있음Included above

Claims (15)

  1. 피드백 저항을 가지며, 입력측으로 제공된 신호를 증폭하는 인버터(inverter); 및An inverter having a feedback resistor and amplifying the signal provided to the input side; And
    상기 인버터와 캐스케이드(cascade) 연결되어 인버터의 출력을 증폭하는 공통 게이트 증폭기(common gate amplifier)를 포함하되,A common gate amplifier cascaded with the inverter to amplify the output of the inverter;
    상기 입력측으로 제공된 신호는 게이트 저항을 개재하여 상기 공통 게이트 증폭기의 게이트로 피드 포워드(feed forward)되는 전달 임피던스 증폭기.And a signal provided to the input side is fed forward to a gate of the common gate amplifier via a gate resistor.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전달 임피던스 증폭기는, The transfer impedance amplifier,
    광전류를 입력으로 제공받아 전압신호를 출력하는 전달 임피던스 증폭기.A transfer impedance amplifier that outputs a voltage signal by receiving a photocurrent as an input.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 게이트 저항은 상기 공통 게이트 증폭기의 게이트에서의 기생 발진을 감쇠하는 전달 임피던스 증폭기. The gate resistor attenuates parasitic oscillations at the gate of the common gate amplifier.
  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 인버터는, The inverter,
    소스가 공급 전원과 연결된 P타입 MOS FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)과, 소스가 기준 전원과 연결된 N타입 MOS FET을 포함하며, A P type metal oxide semiconductor field effect transistor (P MOS FET) having a source connected to the supply and a N type MOS FET having a source connected to the reference supply,
    상기 피드백 저항은 P 타입 MOSFET의 드레인 및 N타입 MOSFET의 드레인에 일단이 전기적으로 연결되고, P 타입 MOSFET의 게이트 및 N타입 MOSFET의 게이트에 타단이 전기적으로 연결된 전달 임피던스 증폭기.And the feedback resistor is electrically connected at one end to the drain of the P-type MOSFET and the drain of the N-type MOSFET, and electrically connected at the other end to the gate of the P-type MOSFET and the gate of the N-type MOSFET.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 공통 게이트 증폭기는 NMOS 트랜지스터를 포함하며,The common gate amplifier includes an NMOS transistor,
    상기 NMOS 트랜지스터는 The NMOS transistor
    인버터로부터 출력을 제공받는 소스와,A source receiving the output from the inverter,
    출력 신호를 제공하는 드레인, 및A drain providing an output signal, and
    게이트 저항을 통하여 피드 포워드 된 신호를 제공받는 게이트를 포함하는 전달 임피던스 증폭기.A transfer impedance amplifier comprising a gate that receives a signal forwarded through a gate resistor.
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전달 임피던스 증폭기는, 광통신 회로의 입력단, 레이저 레이다의 입력단에 배치되는 전달 임피던스 증폭기.The transfer impedance amplifier is disposed at an input terminal of an optical communication circuit and an input terminal of a laser radar.
  7. 피드백 저항을 가지며, 입력 신호를 증폭하는 인버터(inverter); 및An inverter having a feedback resistor and amplifying the input signal; And
    상기 입력 신호를 증폭하는 공통 소스 증폭기(common source 7mplifier)를 포함하되,Including a common source amplifier (common source 7mplifier) for amplifying the input signal,
    상기 입력 신호는 게이트 저항을 개재하여 상기 공통 소스 증폭기의 게이트로 제공되며, 상기 인버터의 출력 신호와 상기 공통 소스의 출력 신호는 동일 노드에서 더하여지는 전달 임피던스 증폭기.And the input signal is provided to a gate of the common source amplifier via a gate resistor, and the output signal of the inverter and the output signal of the common source are added at the same node.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 전달 임피던스는 The transfer impedance is
    상기 인버터의 이득과 상기 공통 소스 증폭기의 이득이 더하여진 이득을 가지는 전달 임피던스 증폭기.And a gain of the inverter plus a gain of the common source amplifier.
  9. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 인버터의 출력 신호는 : The output signal of the inverter is:
    상기 입력 신호가 위상 반전되어 증폭된 성분과, 상기 입력 신호에 개입된 노이즈가 위상 반전없이 증폭된 성분을 포함하며,A component in which the input signal is phase inverted and amplified, and a component in which noise intervening in the input signal is amplified without phase inversion,
    상기 공통 소스 증폭기의 출력 신호는 :The output signal of the common source amplifier is:
    상기 입력 신호가 위상 반전되어 증폭된 성분과, 상기 입력 신호에 개입된 노이즈가 위상 반전되어 증폭된 성분을 포함하는 전달 임피던스 증폭기.And a component amplified by the phase signal inverted and amplified by the phase inverted noise.
  10. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 전달 임피던스 증폭기는,The transfer impedance amplifier,
    상기 인버터의 출력 신호와 상기 공통 소스 증폭기의 출력 신호가 동일 노드에서 더하여져 상기 노이즈에 의한 성분들은 상호 소거되는 전달 임피던스 증폭기.And an output signal of the inverter and an output signal of the common source amplifier are added at the same node so that the components due to the noise are mutually canceled.
  11. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 전달 임피던스 증폭기는, The transfer impedance amplifier,
    상기 인버터의 출력 신호와 상기 공통 소스 증폭기의 출력 신호가 동일 노드에서 더하여져 상기 입력 신호에 의한 성분들은 서로 더하여지는 전달 임피던스 증폭기.And an output signal of the inverter and an output signal of the common source amplifier are added at the same node so that components of the input signal are added to each other.
  12. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 인버터의 이득과 The gain of the inverter
    상기 공통 소스 증폭기의 이득은 서로 동일하도록 설정된 전달 임피던스 증폭기.A transfer impedance amplifier, wherein the gains of the common source amplifier are set equal to each other.
  13. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 공통 소스 증폭기는 공급 전위와 연결된 부하 저항과, 일 전극과 타 전극이 각각 상기 부하 저항 및 접지 전위와 전기적으로 연결된 NMOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 공통 소스 증폭기의 이득은 상기 부하 저항의 저항값을 조절하여 설정하고,The common source amplifier includes a load resistor connected to a supply potential, and an NMOS transistor having one electrode and the other electrode electrically connected to the load resistor and the ground potential, respectively, and the gain of the common source amplifier determines a resistance value of the load resistor. Adjust the settings,
    상기 인버터의 이득은 상기 피드백 저항값을 조절하여 설정하는 전달 임피던스 증폭기.And a gain of the inverter is set by adjusting the feedback resistance value.
  14. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 전달 임피던스 증폭기는 상기 전달 임피던스 증폭기의 출력 신호를 증폭하는 증폭 스테이지를 더 포함하되,The transfer impedance amplifier further includes an amplification stage for amplifying the output signal of the transfer impedance amplifier,
    상기 증폭 스테이지는:The amplification stage is:
    상기 출력 신호를 제공받아 저주파수대역 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)와, A low pass filter configured to receive the output signal and pass low frequency components;
    일 입력으로 상기 전달 임피던스 증폭기의 상기 출력 신호를 제공받고, 타 입력으로 상기 저역 통과 필터의 출력 신호를 제공받아 상기 전달 임피던스 증폭기의 상기 출력 신호와 상기 저역 통과 필터의 상기 출력 신호의 차이를 증폭하는 차동 증폭기를 포함하는 전달 임피던스 증폭기.Receiving the output signal of the transfer impedance amplifier at one input and receiving the output signal of the low pass filter at another input to amplify a difference between the output signal of the transfer impedance amplifier and the output signal of the low pass filter Transfer impedance amplifiers including differential amplifiers.
  15. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 전달 임피던스 증폭기는, 광통신 회로의 입력단, 레이저 레이다의 입력단에 배치되는 전달 임피던스 증폭기.The transfer impedance amplifier is disposed at an input terminal of an optical communication circuit and an input terminal of a laser radar.
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