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非线性问题是RoF(Radio over Fiber)系统研究的热点问题。RoF系统中的激光器、电光调制器、光纤链路、探测器、功率放大器等都会在一定程度上引入非线性。为了补偿RoF链路中固有的非线性失真，通过电路设计、仿真和流片，采用标准的互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺设计了一款分段电流相加的模拟预失真的驱动电路芯片，用于补偿光发射机中激光器的非线性失真；同时设计了一款带自动增益控制的光接收机前端电路芯片，用于拓宽光接收机动态范围，并获得了较好的测试结果。具体研究如下：设计了一种与标准CMOS工艺兼容的带模拟预失真的激光器驱动电路。该激光器驱动电路使用UMC0.18μm CMOS工艺设计实现，面积为1424μm×912μm，通过Spectre仿真，激光器驱动电路的3dB带宽为2.15G，增益13.2dB。达到系统的带宽指标。针对激光器非线性的特点，设计预失真电路的非线性曲线。提出了一种电流分段线性模拟预失真电路。该电路利用MOS管在不同宽长比和不同偏置电压下的I-V特性不同，在驱动电路输出端对多个MOS管进行电流叠加为激光器提供电流输入，通过仿真得到预失真曲线，在芯片内实现预失真特性。设计了一种带有自动增益控制功能的光接收机前端电路。该光接收机前端电路使用UMC0.18μm CMOS工艺设计实现，面积为850μm×800μm。随输入信号的变化实现增益自动控制的功能。通过测试，该光接收机能够工作在1.5Gb/s的数据传输速率下，且眼图开眼清晰，带宽为1.8GHz，增益的动态范围21.28dB，且具备较好的dB线性；增益调制的建立时间低于50ns。同仿真结果一致，基本达到设计指标。针对RoF链路中的非线性，设计了一种带有指数电路的可变增益放大器代替传统光接收机中的限幅放大器。通过峰值检测电路和比较器提供的负反馈，实现放大器增益的自动控制。由于可变增益放大器的输出信号也存在非线性，因此采用在控制端加入指数电路的办法将可变增益放大器的输出校正为dB线性。当控制电压从0V上升到1.8V时，相应的VGA的增益从-100dB到8.66dB，其中在控制电压从0V到1.2V之间，VGA模块和整个光接收机前端电路的增益对控制电压都显示出很好的dB线性。