An Optoelectronic Transimpedance Amplifier in 180-nm CMOS for Short-range LiDAR Sensors

Yu Hu; Ji-Eun Joo; Myung-Jae Lee; Sung Min Park

doi:10.5573/JSTS.2022.22.4.275

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yu Hu (Ewha Womans University) Ji-Eun Joo (Ewha Womans University) Myung-Jae Lee (Korea Institute of Science and Technology) Sung Min Park (Ewha Womans University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.22 No.4

발행연도: 2022.8

수록면: 275 - 282 (8page)

DOI: 10.5573/JSTS.2022.22.4.275

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This paper presents an optoelectronic transimpedance amplifier (OTIA) implemented in a 180-nm CMOS technology, in which a P+/N-well avalanche photodiode (APD) is realized on-chip to reduce signal distortions occurring from bond-wire and I/O pad at the input node, a voltage-mode feedforward input configuration is exploited to boost the transimpedance gain, and a cross-coupled inverter-based post-amplifier (CI-PA) is added to reduce the mismatches from the previous stage. The proposed OTIA demonstrate 95.1-dBΩ transimpedance gain, 608-MHz bandwidth, 4.54-pA/√Hz noise current spectral density, 26.4-dB dynamic range that corresponds to the input currents of 2.38 μApp ~ 50 μApp, and 39.3-mW power dissipation from a single 1.8-V supply. The chip core occupies the area of 0.068 ㎟.

#CMOS #cross-coupled #feedforward #optoelectronic #TIA

참고문헌 (9)

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D. Yoon et al., "Mirrored Current-Conveyor Transimpedance Amplifier for Home Monitoring LiDAR Sensors, " IEEE Sensors J., vol. 21, pp. 5589-5597, 2021.

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