一种低噪声宽带光纤跨阻放大器

摘要

一种低噪声宽带光纤跨阻放大器，属于光纤通信接收机系统技术领域，包括输入级，伪输入级，宽带放大单元，宽带输出级，直流消除环路；伪输入级结构与输入级相同，宽带放大单元主要由两个二极管和一个Cherry-Hooper放大器组成，宽带输出级主要由六个NPN管和两个电阻组成，直流消除环路主要由两个低通滤波器LPF，一个误差放大器ERR_AMP和一个NPN管组成；本发明具有可降低光纤跨阻放大器噪声，提高光纤跨阻放大器带宽，消除前端光电二极管直流成分等诸多优点。

主权项

一种低噪声宽带光纤跨阻放大器，其特征在于：包括输入级(100)，与该输入级对应的伪输入级(200)，与输入级（100）和伪输入级（200）相连接的宽带放大单元(300)，宽带输出级(400)以及直流消除环路（500）；所述的输入级(100)由NPN管Q1、NPN管Q2、NPN管Q3、NPN管Q4，电阻R₁、电阻R₂，电容C₁、电容C₂，以及二极管D1、二极管D2、二极管D3组成；所述的伪输入级(200)电路结构与输入级（100）结构完全相同；所述的宽带放大单元(300)由二极管D4、D5和典型的Cherry‑Hooper放大器（3001）组成；所述的宽带输出级（400）由NPN管Q5、NPN管Q6、NPN管Q7、NPN管Q8、NPN管Q9、NPN管Q10，电阻R3、R4组成；所述的直流消除环路（500）由两个相同的低通滤波器LPF（5001），一个误差放大器ERR_AMP（5002）和一个NPN管Q11组成；在输入级（100）中，光电流信号I_in输入到Q1的基极，Q1的发射极接GND1，Q1的集电极接Q2的发射极，Q2的基极连接直流偏置Ve，集电极为输入级（100）的输出out1,其一方面通过R₁连接至VDD1，另一方面连接至Q3的基极，Q3的集电极通过电阻R₂连接至VDD1，Q3的发射极连接二极管D3的阳极，D3的阴极又分三条支路，第一条支路通过C₁连接至GND1；第二条支路通过C₂、D1、D2组成的并联网络反馈回输入端I_in，该并联网络的结构为C₂一端连接D1的阴极和D2的阳极，另一端连接D1的阳极和D2的阴极；第三条支路连接至Q4的集电极，Q4的发射极接GND1，基极接偏置电压Vb；在宽带放大单元(300)中，输入级电路（100）的输出out1分别连接D4的阳极、D5的阴极，以及Cherry‑Hooper放大器（3001）的正输入端；D4的阴极、D5的阳极，以及Cherry‑Hooper放大器（3001）的负输入端则与伪输入级（200）的输出out2相连；在宽带输出级（400）中，上一级宽带放大单元（300）的正输出端连接Q5的基极，负输出端连接Q6的基极，Q5的集电极与Q6的集电极连接至VDD2，Q5的发射极一方面连接至Q7的集电极，另一方面连接至Q8的基极，Q6的发射极一方面连接至Q7的集电极，另一方面连接至Q9的基极，Q7的基极连接偏置电压Va，发射极连接至GND2，Q8的集电极一方面通过电阻R3连接至VDD2，另一方面构成整体电路的负输出端OUT‑，其发射极一方面连接Q10的集电极，另一方面通过LPF（5001）组成的低通网络连接至误差放大器ERR_AMP（5002）的正输入端，Q9的集电极一方面通过电阻R4连接至VDD2，另一方面构成整体电路的正输出端OUT+，其发射极一方面连接至Q10的集电极，另一方面通过LPF（5001）组成的低通网络连接至误差放大器ERR_AMP（5002）的负输入端，Q10的发射极连接至GND2，基极接偏置电压Vc；在直流消除环路（500）中，误差放大器ERR_AMP（5002）的输出连接Q11的基极，Q11的发射极接GND2，集电极连接至整体电路的输入端I_in。