JSSC 2020第7期Analog Circuits55nmEqualizer

Analog I-Q FIR Filter in 55-nm SiGe BiCMOS for 16-QAM Optical Communications at

提出一种用于16-QAM光通信的55nm SiGe BiCMOS模拟I-Q FIR滤波器，补偿频率相关变化。

55nm BiCMOS, 185mW核心功耗, 112Gb/s 16-QAM调制信号

模拟滤波器光通信SiGe BiCMOS16-QAM色散补偿

▸创新点1：复杂模拟均衡滤波器实现（方法创新） - 通过结合四个分布式模拟有限脉冲响应（FIR）滤波器，实现了对相干光链路中频率相关变化的补偿，解决了传统数字信号处理（DSP）的高复杂性和高功耗问题。

▸创新点2：无DSP的相干光通信链路（系统创新） - 提出了一种‘相干精简’（coherent-lite）光通信链路架构，完全移除DSP模块，显著降低了系统复杂度和功耗，适用于112-Gb/s 16-QAM调制信号。

▸创新点3：紧凑型主动延迟单元结构（电路创新） - 采用主动延迟单元结构实现滤波器延迟，相比传统被动延迟线，大幅减小了芯片面积，同时保持了高性能（185-mW核心功耗，五抽头复杂滤波器）。

▸创新点4：高性能55-nm SiGe BiCMOS工艺实现（工艺创新） - 在55-nm SiGe BiCMOS工艺上集成复杂模拟滤波器，通过S参数、噪声和线性度测试验证了其在高速光通信中的可行性。

Abstract

We propose a novel implementation of a complex analog equalization ﬁlter for the compensation of frequency- dependent variations in coherent optical links. The analog compensation ﬁlter can be used in coherent-lite optical commu- nication links where digital signal processing (DSP) is removed to limit the complexity and power consumption. In these links, the ﬁlter can compensate for electrical bandwidth limitations and distortion introduced by chromatic dispersion in the ﬁber. The complex ﬁlter