作为接入网传输的核心元器件,光收发模块在降低光纤接入网的成本中起到决定性的因素.然而光收发模块的生产成本受着其中前置放大器(TIA)、限幅放大器(LA)和激光管驱动电路(LDD)三款芯片价格的制约,这些芯片目前均需从国外购买,其价格被国外的厂商所垄断.因此,开发具有自主知识产权的光通信收发模块的专用集成电路芯片是极为有必要的.由于前置放大器芯片直接影响到光接收模块的性能指标的好坏,是光收发模块中最为关键的部分,同时结合作者的工作实际,本论文选择155Mb/s跨阻前置放大器芯片的产品化设计做相关的研究和开发.本论文从光收发模块中前置放大器的带宽特性、增益特性和噪声特性等方面的对比研究出发,确定了本设计中主放大电路的结构类型为跨阻型;同时从市场的实用性、工艺的成熟度、获得生产线支持的容易程度和价格的低廉程度出发,选定了CMOS作为该放大器的设计工艺.综合考虑到集成电路工艺的偏差、环境温度、CMOS工艺限制等多方面因素影响,论文提出了该放大器芯片的一种CMOS电路,该电路的设计具有一定的实用性和独创性,主要表现在:(1)设计中引入了控制方式较为独特的自动增益控制电路,在很大程度上缓解了跨阻前置放大器的输入动态范围和灵敏度之间的矛盾:(2)设计中利用了MOS管在某一工作状态内阻值随栅压的可变性,将其用作放大电路的反馈电阻,从而简单地实现了增益的可变特性;(3)设计中基准参考源的设计并非采用一般的分压原理,而是设计低温漂特性的带隙基准电压源,从而有效地缓减了芯片受外界环境的影响.论文中提供了一种完备的电路仿真验证方案,对该电路的性能指标进行了全方位的验证.论文最后对总体电路版图的合理化布局做了详尽的分析,给出了该放大器芯片的版图.电路级仿真验证结果表明,该放大器芯片由3.3V单电源供电,性能稳定,具有自动增益控制功能,它的灵敏度、电源抑制比、带宽、输入动态范围和小信号跨阻增益等性能指标均已达到工业用途的要求.此外,其生产成本和封装成本低廉,具有较大的应用前景.