近年来,信息技术产业迅速发展,光纤通信凭借其优越的性能已逐步成为城市主干网络的主流通信模式。为了应对新应用需求的不断出现和数据量的快速增长,世界标准组织、通信设备商以及院校科研机构都在积极开展下一代光通信系统技术的研究工作。本文的主要研究对象是光接收机前端放大器电路,它可以将光检测器输出的微弱电流信号转化成电压信号,并放大到一定的幅度。前端放大器是光纤通信系统的重要组成部分,很大程度上决定着光接收机系统的性能。因此本文的研究工作具有重要的意义和价值。本文基于GF 0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计完成了28Gb/s光接收机前端放大器电路。主要考虑的性能指标包括噪声、跨阻增益、-3dB带宽和功耗。系统结构组成包括跨阻前置放大器、自动增益控制电路、单端-双端转换电路、输出缓冲器以及电流监控电路,其中跨阻前置放大器由共射共基结构作为输入级,并在输入输出端跨接反馈电阻。这种结构的优点是电路简单,输入阻抗小,易于实现大带宽和低噪声,且便于在各个指标间进行折中均衡。自动增益控制级通过反馈环路,控制跨阻增益。电流监控电路的主要作用是给光电二极管的阴极提供偏置电压,并能够在外部观察输入电流的大小。输出缓冲器的作用是驱动片外负载,并与片外负载进行匹配。本文设计的28Gb/s前端放大器电路整体版图尺寸为836μm×574μm。后仿真结果显示:-3dB带宽能达到20.3GHz以上,跨阻增益动态范围为43.9~55.2dB?,输入动态范围为40μA~1mA,等效输入噪声电流为4.31μA,静态总功耗为122.45mW,眼图质量良好,数据抖动小于0.1UI。总体各项指标的后仿真结果都满足预期的指标要求,且具有一定的裕量,性能良好。