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用于112 Gb/s 16-QAM光通信的55纳米SiGe BiCMOS模拟I/Q FIR滤波器

DOI：10.1109/JSSC.2020.2987732 期刊：IEEE Journal of Solid-State Circuits 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们提出了一种新型复数模拟均衡滤波器的实现方案，用于补偿相干光链路中频率相关的变化。该模拟补偿滤波器可用于去除数字信号处理（DSP）以降低复杂度和功耗的相干精简型光通信链路。在这些链路中，该滤波器可补偿电带宽限制及光纤色度色散引入的失真。通过组合四个分布式模拟有限冲激响应（FIR）滤波器来实现所需的复数滤波器响应。采用有源延迟单元结构实现滤波器延迟，从而形成紧凑解决方案。该模拟滤波器采用55纳米BiCMOS工艺实现，五个复数滤波器抽头消耗185毫瓦核心功耗。通过S参数测量、噪声与线性度测量以及使用112-Gb/s 16-QAM调制信号的实时系统实验来评估性能。
作者： Michiel Verplaetse，Joris Lambrecht，Michael Vanhoecke，Laurens Breyne，Hannes Ramon，Piet Demeester，Guy Torfs
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种新型复杂模拟均衡滤波器的实现方案，用于补偿相干光链路中频率相关的变化，旨在通过去除数字信号处理（DSP）来限制系统复杂度和功耗。

研究成果

设计的模拟FIR滤波器在补偿相干光链路中的频率相关变化方面显示出良好效果，在2.5V电源下核心功耗为185mW。该芯片功能已成功验证，展示了其作为未来应用中DSP滤波低复杂度替代方案的潜力。

研究不足

该研究的局限性在于所采用的技术（55纳米BiCMOS工艺）以及其在相干光链路中的特定应用。均衡器芯片引入的噪声和滤波器末级抽头有限的带宽被指出是需要优化的方面。

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