資料速度:1.25GHz 電壓抖動:150ps(Pk-Pk)
資料速度: 2.5GHz 電壓抖動:150ps(Pk-Pk)
第四章 實驗結果
４-１-２ 調變電流輸出眼圖
以下眼圖為調變電流驅動電阻所產生的電壓輸出眼圖:
資料速度:625MHz 電壓抖動:300ps(Pk-Pk)
資料速度:1.25GHz 電壓抖動:270ps(Pk-Pk)
第四章 實驗結果
４-１-３ 前置失真下可達到不同責任週期的調變電流輸出 眼圖
以下為測試前置失真下調變電流驅動電阻所產生的電壓輸出圖:
將眼圖交點上移的情形
將眼圖交點下移的情形
第四章 實驗結果
４-１-４ 脈衝式雷射二極體驅動電路開啟和關閉時間量測 圖
下圖為測得之脈衝式雷射二極體驅動電路開啟和關閉時間:
電路開啟時間:6~7ns 4n/div
電路 關閉時間:7~8ns 4n/div
第四章 實驗結果
４-１-５ 轉阻放大器電壓輸出圖
以下為測試轉阻放大器的電壓輸出圖:
資料速度:625MHz
資料速度:1.25GHz
第四章 實驗結果
第四章 實驗結果
４-４ 結論
(１)在此篇論文中，我們目的是為了實現一個雙迴路功率控制的脈衝式 光驅動電路，使用了 tsmc018 的製程技術，相較於以往的單迴路功 率控制的脈衝式光驅動電路，此一新架構除了改善了舊架構 ER 值 改變和最小偏壓電流無法達到之缺點，尚加入了前置失真的技巧來 使得光量測時可能造成眼圖不對稱之情形有所改善，另外為了加快 系統的功率鎖定的時間在此架構中還加入了雙頻帶的模式切換，系 統一開啟先進入寬頻模式以達到快速功率的控制，之後再進入窄頻 模式來達到更精確的功率控制，然而因設計上的不周到和電路佈局 的一些缺失,造成量測結果的不理想，在迴授控制功率的機制上由於 外給的參考電壓差只有 20mV，在由於電路佈局和電路板的製作不 理想因而造成供應電壓的不穩定，在此一情況下勢必會影響此一參 考電壓差,因此造成功率控制的不穩定。
供應電壓的不穩定情形如下所示:
供應電壓(vdd)的不穩定情形:
---在輸入的資料關閉的情形 電壓擺幅:73mV
---在輸入的資料開啟的情形
第四章 實驗結果
地(gnd)的不穩定情形:
---在輸入的資料關閉的情形 電壓擺幅:62 mV
---在輸入的資料開啟的情形 電壓擺幅:109 mV
(２)在解決發光二極體大達 15pf 的寄生電容上,我們在轉阻放大器的第一 級採用了輸入 gm 放大的技巧來隔絕此一寄生電容，使轉阻放大器 可以有高頻的操作，在實際的量測上可以得到轉阻放大器的頻寬約
第四章 實驗結果
為 700~800MHz，頻寬為發光二極體所限制住,其應用在 2.5GHz 的 資料傳送速度上，若轉阻放大哭的頻寬無法滿足 2.5GHz 則會造成 雷射發光的亮暗功率比(ER)的控制精確度上會有所偏移，不過在此 轉阻放大器的頻寬雖不足，但其影響 ER 是不大的，因為在傳送的 電壓資料信號為亂碼產生器時只要有三個連續的資料 1 或 0 傳送即 可使電壓偵測器的輸出不致於因轉阻放大器的頻寬問題而有所偏 移。
(３)在電路中，為了可以使系統可以達到高頻的操作，我們在電路中加 入了零點和負米勒電容的技巧，使電路可以應用在 2.5GHz 的操作 情況，然而在電性質的量測上雖只可量到 1.25GHz 的眼圖，其原因 並不在於電路的頻寬不足，而在放供應電壓的大抖動致使只可量到 1.25GHz 的電信號眼圖。
第五章 討論
在此一論文的量測上，只可以得到電信號的量測結果,而迴授控制的機制和 光信號的眼圖則無法量得，追其原因在於供壓電壓的不穩定和地的不穩定，造成 此一結果的原因，指向電路佈局的穩壓方面不夠完善，和電路板也沒有在穩壓方 面有所改善，因而使操作大電流的雷射二極體驅動電路，致使供應電壓和地大幅 度的抖動，而使得在量測上面臨問題，我針對於要改變的電路佈局和電路板方面 一一陳述如下:
(１) 電路板:
---在這一次的量測的電路板上，使用了一個信號板(主要信號線所在的板子) 和一電壓供應板(電壓源供應的板子) ，其之間的連接由排插來相連,然而輸 入電壓經由電壓供應板再經由排插接到信號板之間所經歷的等效電感均是 造成電壓不穩定的原因之一，因此在大電流的電路裡應盡可能不使用如此 的板子連接方法。
(２) 電路佈局:
---在輸入資料上和電流模式的 D 型正反器的 clock 輸入端的 50Ω的匹配電阻
第五章 討論
上應改由一穩定的電壓源供應其共模電壓，其可以改善之前的電路佈局時輸 入資料上其 50Ω的匹配電阻接在供應電壓和輸入電晶體的闡級端之間，由 於供應電壓的不穩定所造成輸入資料的不穩定問題，而在另一個 D 型正反 器的 clock 輸入端的 50Ω的匹配電阻上，若 50Ω的匹配電阻上改由一穩定 的電壓源供應其共模電壓，則可以改善之前電路佈局時 50Ω的匹配電阻接 在地端和輸入電晶體的闡級端之間所造成一大電流成份，和地的抖動所造 成之輸入資料抖動的問題。
---在前置放大器的電流源控制線路上，前置放大器中的各個電流源的偏壓供 給方式，應以電流鏡的方式給予，並應把此一電流源偏壓供應電路的供給 電壓源以另一穩定的電源供應器供給，使得前置放大器可以具有更穩定的 電流源。
---在電路佈局中的電晶體基底電壓的供給方式應把其和電路中流經大電流源 的供給電壓源和地分開，而另以一穩定的電壓源供給之。
---在迴授控制電路上之所以無法有穩定的功率控制結果，其原因在於外給的 二個參考電壓準位相差只有 20mV 因而在如此大的供應電壓不穩定和地的 不穩定情況下會有比較電路的輸出結果不穩定的情況，因此改變比較器的 電阻值，把參考電壓準位改成 200mV 實為必要。