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基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL 激光器驱动电路

阅读：586发布：2024-01-10

专利汇可以提供基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL 激光器驱动电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL 激光器驱动电路，包括第一、第二NMOS管，第一、第二PMOS管；第一NMOS管的栅极接第一输入电压，漏极一方面通过第一电阻、第一电感与电源电压相连，另一方面通过第一电容分别与第二PMOS管的栅极和漏极相连接，源极与电流源相连接；第二NMOS管的栅极接第二输入电压，漏极通过第二电阻、第二电感与电源电压相连，源极与电流源相连接；第一PMOS管的栅极与第二PMOS管的栅极、漏极相连接，漏极与第二NMOS管的漏极和激光二极管的阳极相连接，源极连接电源电压；第二PMOS管的漏极与电流源相连接，源极连接电源电压；激光二极管的阴极接地。本实用新型采用电感峰化和电容前馈技术同时配合使用，有效提高驱动芯片输出级带宽。，下面是基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL 激光器驱动电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL 激光器驱动电路，其特征在于：包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2，第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2，第一电容C1、第二电容C2，第一电阻R1、第二电阻R2，第一电感L1、第二电感L2和激光二极管VCSEL；
所述第一NMOS管NM1的栅极接第一输入电压Vinp，第一NMOS管NM1的漏极一方面通过第一电阻R1、第一电感L1与电源电压VDD相连，另一方面通过第一电容C1分别与第二PMOS管PM2的栅极和漏极相连接，第一NMOS管NM1的源极与电流源Imod相连接；
所述第二NMOS管NM2的栅极接第二输入电压Vinn，第二NMOS管NM2的漏极通过第二电阻R2、第二电感L2与电源电压VDD相连，第二NMOS管NM2的源极与电流源Imod相连接；
所述第一PMOS管PM1的栅极与所述第二PMOS管PM2的栅极、漏极相连接，第一PMOS管PM1的漏极与所述第二NMOS管NM2的漏极和激光二极管VCSEL的阳极相连接，第一PMOS管PM1的源极连接电源电压VDD；
所述第二PMOS管PM2的漏极与电流源Ibias相连接，第二PMOS管PM2的源极连接电源电压VDD；
所述激光二极管VCSEL的阴极接地。

说明书全文

基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及光纤数据传输系统中的激光驱动ASIC芯片设计领域，具体涉及一种基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路。

背景技术

[0002] 光纤通信系统以其具有的大容量等特点，在网络和多媒体通信中得到了飞速的发展。光模块是实现光通信系统的基本模块，其中高带宽激光器驱动芯片是高速光模块实现光发射功能的基本元件。在激光器驱动ASIC芯片设计中，其最后输出级直接面对激光器负载和外部封装寄生参数，驱动芯片设计中存在带宽限制的瓶颈，而如何设计提升也是整个激光器驱动ASIC芯片设计的核心。发明内容

[0003] 本实用新型要解决的技术问题是，针对传统的激光驱动器输出级设计中存在的带宽局限，提供一种基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路，通过两种带宽拓展方式的同时使用，有效提升激光器驱动芯片的输出带宽，解决高速激光器驱动芯片设计的核心问题。

[0004] 本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路，包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2，第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2，第一电容C1、第二电容C2，第一电阻R1、第二电阻R2，第一电感L1、第二电感L2和激光二极管VCSEL；

[0006] 所述第一NMOS管NM1的栅极接第一输入电压Vinp，第一NMOS管NM1的漏极一方面通过第一电阻R1、第一电感L1与电源电压VDD相连，另一方面通过第一电容C1分别与第二PMOS管PM2的栅极和漏极相连接，第一NMOS管NM1的源极与电流源Imod相连接；

[0007] 所述第二NMOS管NM2的栅极接第二输入电压Vinn，第二NMOS管NM2的漏极通过第二电阻R2、第二电感L2与电源电压VDD相连，第二NMOS管NM2的源极与电流源Imod相连接；

[0008] 所述第一PMOS管PM1的栅极与所述第二PMOS管PM2的栅极、漏极相连接，第一PMOS管PM1的漏极与所述第二NMOS管NM2的漏极和激光二极管VCSEL的阳极相连接，第一PMOS管PM1的源极连接电源电压VDD；

[0009] 所述第二PMOS管PM2的漏极与电流源Ibias相连接，第二PMOS管PM2的源极连接电源电压VDD；

[0010] 所述激光二极管VCSEL的阴极接地。

[0011] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

[0012] 1、本实用新型采用第一电容C1与第一电阻R1相连形成前馈带宽补偿电路，拓展了带宽；

[0013] 2、利用电感峰化技术，第一NMOS管NM1的漏极通过第一电阻R1、第一电感L1与电源电压VDD相连接，第二NMOS管NM2的漏极通过第二电阻R2、第二电感L2与电源电压VDD相连接，拓展了带宽；

[0014] 3、电感峰化和电容前馈技术同时配合使用，进一步有效提高驱动芯片输出级带宽。附图说明

[0015] 图1为本实用新型基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路示意图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述。

[0017] 如图1所示，本实施例中基于电感峰化和前馈电容补偿的VCSEL激光器驱动电路，包括：两只NMOS管NM1、NM2，两只PMOS管PM1、PM2，一个电容C1，两个电阻R1、R2，两个电感L1、L2和激光二极管VCSEL负载；各元器件的连接方式如下：

[0018] 第一NMOS管NM1的栅极接第一输入电压Vinp，漏极一方面通过第一电阻R1、第一电感L1与电源电压VDD相连，另一方面通过第一电容C1分别与第二PMOS管PM2的栅极和漏极相连接，源极与电流源Imod相连接；

[0019] 第二NMOS管NM2的栅极接第二输入电压Vinn，漏极通过第二电阻R2、第二电感L2与电源电压VDD相连，源极与电流源Imod相连接；

[0020] 第一PMOS管PM1的栅极与第二PMOS管PM2的栅极、漏极相连接，漏极与第二NMOS管NM2的漏极、第二电阻R2和激光二极管VCSEL的阳极相连接，源极连接电源电压VDD；

[0021] 第二PMOS管PM2的漏极与电流源Ibias相连接，源极连接电源电压VDD；

[0022] 激光二极管VCSEL的阳极与第一PMOS管PM1的漏极和第二NMOS管NM2的漏极连接，激光二极管VCSEL的阴极接地。

[0023] 采用第一电容C1与第一电阻R1相连形成前馈带宽补偿电路，拓展带宽。利用电感峰化技术，第一NMOS管NM1的漏极通过第一电阻R1、第一电感L1与电源电压VDD相连接，第二NMOS管NM2的漏极通过第二电阻R2、第二电感L2与电源电压VDD相连接，进一步拓展带宽。

[0024] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，依本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

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