Abstract
This paper proposes CMOS optical receivers to reduce effective area and pulse width distortion (PWD) in high definition digital audio interfaces. To mitigate effective area and PWD, proposed receivers include a frans-impedance amplifier (TIA) with dual output and a level shifter with threshold convergence, respectively. Proposed circuits are fabricated using $0.25{\mu}m$ CMOS process and measured result demonstrated the effective area of $270\times120{\mu}m^2$ and PWD of ${\pm}3%$ for the receiver with a dual output TIA, and the effective area of $410\times140{\mu}m^2$ and PWD of ${\pm}2%$ for the receiver with a threshold convergence level shifter.
본 논문에서는 고성능 디지털 오디오 인터페이스용 CMOS 광수신기의 면적 감소와 펄스폭 왜곡을 감소시키기 위한 2종의 CMOS 광수신기를 제안한다. 면적 감소와 펄스폭 왜곡 감소를 위한 2종의 제안하는 회로는 이중 출력을 생성하는 전치 증폭기 광수신기와 문턱 전압을 수렴하는 레벨 변환기 광수신기이다. 제안한 회로들의 성능을 검증하기 위해 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 칩이 제작되었으며, 측정 결과 이중 출력 전치 증폭기를 이용한 광수신기의 경우, $270\times120{\mu}m^2$ 유효 면적을 차지하고 ${\pm}3%$ 이내의 펄스폭 왜곡을 나타내며, 문턱 전압 수렴형 레벨 변환기를 이용한 광수신기의 경우 $410\times140{\mu}m^2$의 유효 면적을 차지하고 ${\pm}2%$ 이내의 펄스폭 왜곡을 나타내므로, 고성능 디지털 오디오 인터페이스용 광수신기의 면적과 펄스폭 왜곡을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.