用于光模塊中apd器件升壓調節的數模轉換電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及模擬/數字混合信號集成電路設計領域，具體設及用于光模塊中ATO器 件升壓調節的數模轉換電路。
【背景技術】
[0002] 雪崩二極管(APD)是光通信領域的通用二極管，常用于為了實現高接收靈敏度的 光模塊接收器件中，它的特點是要在高壓下才能產生雪崩效應，從而提高器件的靈敏度。 APD的理想工作電壓通常為20-70V，為了滿足高壓要求通常要搭配升壓忍片及外圍電路實 現，目前調試APD電壓的方法是給ATO器件輸入光信號，調節APD電壓，監控光模塊的接收靈 敏度，當靈敏度達到最高時，對應的ATO電壓即為理想電壓。
[0003] 傳統的Aro升壓調節電路如圖1所示，采用升壓忍片（DC-DC Converter)加外圍電 路的方式實現，其調節原理為:升壓忍片的FB管腳輸出一個固定電壓化B，大約在1.2V左右， APD電巧
通過更換R1與R2的電阻阻值實現ATO電壓的調節，但受限于光 模塊的面積和APD電壓對于精度也有一定要求，相差1-2V，靈敏度有較大差異，使得換接電 阻調節ATO電壓的方式操作起來不方便，影響了光模塊的調試效率。
[0004] 有鑒于此，急需提供一種便捷的、提高光模塊調試效率的ATO器件升壓調節電路。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是如何設計一種便捷的、提高光模塊調試效率的APD 器件升壓調節電路。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種用于光模塊中APD 器件升壓調節的數模轉換電路，所述數模轉換電路集成于光收發忍片中，用于包括所述光 收發忍片、跨阻放大器、升壓忍片、第一電阻和第二電阻的光模塊中，
[0007] 所述升壓忍片的FB管腳接所述第二電阻的一端，并經所述第一電阻接其ATO管腳 和所述跨阻放大器，作為所述跨阻放大器的供電電壓，所述第二電阻的另一端接地；
[000引所述跨阻放大器的輸出端接所述光收發忍片的輸入端，所述光收發忍片中的數模 轉換電路管腳接所述升壓忍片的FB管腳，所述數模轉換電路對應的電流的方向可為電流沉 SINK模式，即電流從所述數模轉換電路管腳輸入，也可為電流源SOURCE模式，即電流從所述 數模轉換電路管腳輸出。
[0009] 在上述技術方案中，包括：
[0010] 第一 PM0S管~第五PM0S管組成的共源共柵偏置電流鏡，其中：所述第一 PM0S管的 源極接電源，柵極接漏極，并連接所述第四、第五PM0S管的柵極;所述第二PM0S管的源極接 電源，柵極接所述第SPM0S管的柵極和所述第四PM0S管的漏極，漏極接所述第四PM0S管的 源極;所述第^PMOS管的源極接電源，漏極接所述第五PM0S管的源極;所述第四PM0S管的漏 極接傳輸口；所述第五PM0S管的漏極接第六PM0S管的源極；
[0011] 所述傳輸口由第一NMOS管與第屯PMOS管組成，所述第一NMOS管與所述第屯PMOS管 的柵極分別接一對反向信號SINKB和SINK;
[0012]反相器，由第四NM0S管與第八PM0S管組成，提供反向信號SINKB和SINK;
[0013] 所述第六PM0S管為一個獨立的PM0S開關，漏極接第二NM0S管的漏極，作為所述數 模轉換電路的輸出端，柵極接所述第二NM0S管的柵極，并連接所述信號SINK;
[0014] 所述第二NM0S管為一個獨立的NM0S開關，源極接N個NM0S管；
[001日]第SN10S管與所述N個NM0S管組成的SINK模式電流鏡構成了 N位數模轉換電路的 輸出電流，所述第Ξ醒0S管的柵極接漏極，并連接所述N個醒0S管的柵極，所述第Ξ醒0S管 的源極接地;所述N個NM0S管的源極接地，漏極分別接對應的N個NM0S開關的源極；
[0016] 所述N個醒0S開關用于實現所述數模轉換電路的位數選擇功能，其柵極分別由N位 邏輯信號控制，漏極接入所述傳輸口。
[0017] 在上述技術方案中，當所述信號SINK為邏輯高電平時，所述信號SINKB為邏輯低電 平，所述傳輸口關斷，所述第二醒0S管導通，受所述N位邏輯信號控制的所述SINK模式電流 鏡構成的N位數模轉換電路的輸出電流從所述光收發忍片中的所述數模轉換電路管腳輸 入。
[0018] 在上述技術方案中，當所述信號SINK為邏輯低電平時，所述信號SINKB為邏輯高電 平，所述傳輸口導通，所述第二NM0S管關斷，所述第六PM0S管導通，受所述N位邏輯信號控制 的所述SINK模式電流鏡構成的N位數模轉換電路的輸出電流流過傳輸口，再經過所述共源 共柵偏置電流鏡轉換為SOURCE模式電流源，然后流經所述第六PM0S管，從所述光收發忍片 中的所述數模轉換電路管腳輸出。
[0019] 本發明可W在不更改第一電阻和第二電阻阻值的情況下，只需要配合軟件更改N 位數模轉換電路對應的D1~化寄存器位及位數選擇SINK寄存器位，即可實現ATO電壓在20 ~70V的調節，大大提高了光模塊調試效率。
【附圖說明】
[0020] 圖1為傳統的ATO升壓調節電路；
[0021] 圖2為本發明實施例提供的一種用于光模塊中APD器件升壓調節的數模轉換電路 集成于光收發忍片中的功能框圖；
[0022] 圖3為本發明實施例提供的一種用于光模塊中APD器件升壓調節的數模轉換電路 的電路圖。
【具體實施方式】
[0023] 本發明提供了一種內置于光收發忍片(Transceiver 1C)的數模轉換電路設計，搭 配軟件實現了便捷的對AH)器件的升壓調節，克服了在光模塊上更換第一電阻R1與第二電 阻R2的阻值帶來的光模塊調試效率低下的問題，適用于光模塊收發集成電路。
[0024] 下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發明做出詳細的說明。
[0025] 如圖2所示，為本發明實施例提供的一種用于光模塊中APD器件升壓調節的數模轉 換電路集成于光收發忍片中的功能框圖，該數模轉換電路DAC集成于光收發忍片中，用于包 括光收發忍片、跨阻放大器TIA、升壓忍片(DC-DC Convener)、第一電阻R1和第二電阻R2的 光模塊中，升壓忍片的FB管腳接第二電阻R2的一端，并經第一電阻R1接其Aro管腳和跨阻放 大器TIA，作為跨阻放大器TIA的供電電壓，第二電阻R2的另一端接地;跨阻放大器TIA的輸 出端接光收發忍片的輸入端RXIP/RXIN，光收發忍片中的DAC管腳接升壓忍片的FB管腳，數 模轉換電路DAC對應的電流的方向可為電流沉SINK模式，即電流從DAC管腳輸入，也可為電 流源SOURCE模式，即電流從DAC管腳輸出。
[0026] 相較于傳統的ATO升壓調節電路，本發明增加了一個數模轉換電路DAC，該數模轉 換電路DAC集成于光模塊的光收發忍片中，具有位數選擇功能，即數模轉換電路DAC電流的 方向可為電流沉(SINK)模式，也可為電流源(SOURCE)模式，SINK模式是數模轉換電路DAC電 流流入DAC管腳，SOURCE模式是數模轉換電路DAC電流流出DAC管腳。運樣設計的原因是考慮 到在選定第一電阻R1和第二電阻R2之后，所需的理想ATO電壓有往大調也有往小調的可能， 如果數模轉換電路DAC電流設計為一個固定的流向，如SINK模式，根據圖2可得，APD電壓
.Μ，因為Idac > 0，所WVapd只能往大調。
[0027] 本發明將數模轉換電路DAC電流設計為極性可選，奶
通過配合軟件調節數模轉換電路DAC對應的數模轉換電路DAC電流Idac設定寄存器，及調節 數模轉換電路DAC電流Idac位數控制寄存器，可W靈活的調節APD電壓。除此之外，因為Idac是 由寄存器控制，其調節步徑由數模轉換電路DAC的位數及滿量程決定，可W做到很小，可W 實現ATO電壓小步徑的調節，運就解決了 ATO電壓對于精度的要求。同時，本發明不額外增加 光模塊應用中的元器件，提高了光模塊的調試效率。
[0028] 其中，本發明實施例提供的一種用于光模塊中APD器件升壓調節的數模轉換電路 DAC的電路圖如圖3所示，該電路包括電源VDD、5個PM0S管組成的共源共柵偏置電流鏡、N+1 個醒0S管組成的SINK模式電流鏡、N個醒0S