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第1章 光通信简介1

1.1 历史简述1

1.2 一般的光纤系统2

1.3 设计挑战4

1.4 当前的技术水平4

参考文献5

第2章 基本概念6

2.1 随机二进制数据的特性6

2.2 随机数据的产生8

2.3 数据格式10

2.3.1 NRZ和RZ数据10

2.3.2 8B/10B编码11

2.4 带宽受限对随机数据的影响11

2.4.1 低通滤波的影响11

2.4.2 眼图12

2.4.3 高通滤波的影响14

2.5 噪声对随机数据的影响15

2.6 相位噪声和抖动18

2.6.1 相位噪声18

2.6.2 抖动19

2.6.3 相位噪声和抖动的关系20

2.6.4 加性噪声引起的抖动21

2.7 传输线22

2.7.1 理想传输线22

2.7.2 有耗传输线24

参考文献25

第3章 光器件26

3.1 激光二极管26

3.1.1 激光器的工作原理27

3.1.2 激光器的类型28

3.1.3 激光器的特性30

3.1.4 外接调制32

3.2 光纤33

3.2.1 光纤损耗33

3.2.2 光纤色散34

3.3 光电二极管38

3.3.1 响应度和效率39

3.3.2 PIN二极管40

3.3.3 雪崩光电二极管40

3.4 光系统41

参考文献43

第4章 跨阻放大器44

4.1 概述44

4.1.1 TIA性能参数46

4.1.2 信噪比计算49

4.1.3 噪声带宽52

4.2 开环跨阻放大器（TIA）52

4.2.1 低频性能52

4.2.2 高频性能58

4.3 反馈TIA62

4.3.1 一阶TIA63

4.3.2 二阶TIA64

4.4 电源抑制69

4.5 差分TIA71

4.6 高性能技术74

4.6.1 增益提高74

4.6.2 电容耦合75

4.6.3 反馈TIA76

4.6.4 电感峰化79

4.7 自动增益控制82

4.8 设计实例研究85

4.9 TIA设计的新发展87

参考文献91

第5章 限幅放大器和输出缓冲器93

5.1 概述93

5.1.1 性能参数93

5.1.2 级联增益级94

5.1.3 AM/PM变换97

5.2 宽带技术98

5.2.1 电感峰化99

5.2.2 容性负反馈100

5.2.3 Cherry-Hooper放大器102

5.2.4 f T倍增器105

5.3 输出缓冲器106

5.3.1 差分传输信号107

5.3.2 双终端109

5.3.3 预驱动设计111

5.4 分布式放大器（DA）113

5.4.1 单片传输线113

5.4.2 分布式放大器116

5.4.3 集中元件分布式放大器121

5.5 其他宽带技术121

5.5.1 T-线圈峰化122

5.5.2 负电容124

5.5.3 有源反馈127

5.5.4 三谐振峰化128

参考文献130

第6章 振荡器基础132

6.1 概述132

6.2 环形振荡器133

6.3 LC振荡器141

6.3.1 交叉耦合振荡器143

6.3.2 考比兹振荡器144

6.3.3 单端口振荡器146

6.4 压控振荡器（VCO）150

6.4.1 环形振荡器的调谐152

6.4.2 用LC振荡器调谐158

6.5 VCO的数学模型160

参考文献164

第7章 LC振荡器165

7.1 单片电感165

7.1.1 损耗机制166

7.1.2 电感建模169

7.1.3 电感设计指导171

7.2 单片变容二极管174

7.3 基本LC振荡器175

7.3.1 差分控制177

7.3.2 设计过程179

7.4 正交振荡器181

7.4.1 同相耦合183

7.4.2 反相耦合183

7.5 分布式振荡器185

参考文献186

第8章 锁相环188

8.1 简单的锁相环188

8.1.1 鉴相器188

8.1.2 基本的锁相环电路189

8.1.3 简单锁相环的动态特性195

8.2 电荷泵锁相环200

8.2.1 锁定捕获问题200

8.2.2 鉴相/鉴频器与电荷泵201

8.2.3 基本的电荷泵锁相环204

8.3 锁相环的非理想影响209

8.3.1 PFD/CP非理想性209

8.3.2 锁相环中的抖动212

8.4 延迟锁相环214

8.5 应用216

8.5.1 倍频和频率合成216

8.5.2 减少时延217

8.5.3 减小抖动218

参考文献219

第9章 时钟和数据恢复220

9.1 概述220

9.2 随机数据鉴相器228

9.2.1 Hogge鉴相器228

9.2.2 Alexander鉴相器232

9.2.3 半速鉴相器235

9.3 随机数据鉴频器237

9.4 CDR的结构241

9.4.1 全速无参考频率结构242

9.4.2 双VCO电路结构242

9.4.3 具有外部参考的双环结构243

9.4.4 四分之一速率鉴相器244

9.5 CDR电路的抖动245

9.5.1 抖动传递246

9.5.2 抖动的产生249

9.5.3 抖动容限250

参考文献253

第10章 复接器和激光驱动器254

10.1 复接器254

10.1.1 2：1MUX254

10.1.2 MUX的结构258

10.2 分频器（频率除法器）261

10.2.1 触发电路分频器261

10.2.2 Miller分频器266

10.3 激光驱动器267

10.3.1 性能参数268

10.4 设计原理270

10.4.1 功率控制274

10.5 激光驱动器设计的新进展276

参考文献280

第11章 突发模式电路282

11.1 无源光网络282

11.2 突发模式跨阻放大器（BM TIA）283

11.2.1 具有顶部和底部保持的跨阻放大器284

11.2.2 突发模式跨阻放大器的变种286

11.2.3 限幅放大器中的失调校正289

11.3 突发模式CDR电路290

11.3.1 有限时延的影响291

11.3.2 频率失配和偏差的影响292

11.3.3 抖动特性295

11.4 另一种突发模式CDR电路297

参考文献299