随着社会的发展,信息交换量与日俱增。近年来,以光波为载体、光纤为传输媒质的光纤通信异军突起,发展十分迅速,已成为信息高速公路的主体。光纤通信具有容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点,开发具有自主知识产权、用于光纤传输的高速集成电路对我国信息化建设具有重大意义。在用于光纤传输系统的几个功能电路中,构成光接收机前端放大电路的前置放大器和主放大器是两个关键电路。本次课题的任务是采用0.18μm CMOS工艺实现适用于光纤传输系统STM-64(10Gb/s)速率级的前置放大器和限幅放大器,并实现该光接收机前端放大电路的单片集成。作为光接收机的关键部分,前置放大器的性能在很大程度上决定了整个光接收机的性能。在高速光纤传输系统中,广泛采用互阻前置放大器。本文采用RGC形式互阻前置放大器作为10Gb/s前置放大器的最终电路形式。利用SPICE仿真软件进行模拟,给出仿真结果。主放大器有两种实现方式:自动增益控制放大器和限幅放大器。由于限幅放大器具有设计简单、功耗低、芯片面积小和外接元件少的优点,我们选择采用限幅放大器的形式来实现光接收机的主放大器。限幅放大器的宽带放大单元采用改进的Cherry-Hooper结构以获得高的增益带宽积。版图设计是芯片设计的重要步骤,文中详细介绍了高速芯片版图设计的注意点和设计技巧。芯片尺寸、功耗的不断减少和芯片成本的不断降低是集成电路设计的基本目标。本文采用0.18μm CMOS工艺单片集成10Gb/s的光接收机前端放大电路。文章按照电路设计、版图设计、工艺流片到最后的芯片测试的顺序详细介绍了上述电路的设计过程及最终的测试结果。全部电路经模拟验证符合设计要求,并送交芯片制造厂商流片。所得样片,经初步测试,性能良好。