0. 引 言
光纤通信由于其传输容量大、安全性高、串扰少、抗电磁干扰等优点而受到人们的广
泛应用。跨阻放大电路作为在光接收机中最前端的电路，跨阻放大电路的带宽代表了整个
光接收机电路的上限带宽。在跨阻放大电路的制造工艺方面，对比其他工艺，例如 SiGe，
Bipolar 和 GaAs，由于 CMOS 工艺的低功耗和高集成度的优势，所以 CMOS 工艺更适合于
设计制造跨阻放大电路
[1-3]
。
跨阻放大电路作为光接收机的第一级电路，需要在输入端连接一个光电二极管用来接
收光信号，当光电二极管接收到光信号后，利用光电效应转换为光电流后，输入到跨阻放
大电路中将光电流转换并放大为电压信号
[4]
。然而在跨阻放大电路输入端连接的光电二极
管本身具有较大的寄生电容，寄生电容会在跨阻放大电路的输入端与输入电阻会产生一个
极点，限制跨阻放大电路的带宽。为了提升跨阻放大电路的带宽，工程师提出了很多提升
带宽的技术。例如,改善电路结构降低输入电阻、负米勒效应
[5]
、电感峰化
[6]
等。
1990 年，Sackinger E 提出了调节型共源共栅(Regulated Cascode, RGC)跨阻放大电
路，与普通共栅放大电路相比，RGC 跨阻放大电路因为较低的输入阻抗而被普遍使用
[7]
。
2016 年，Abu-Taha J Y 等人在 RGC 跨阻放大电路中使用了阻抗匹配技术，设计了大带宽
低功耗的跨阻放大电路，带宽达到 20 GHz，版图面积为 3.64 mm
2[8]
。2017 年，Seifouri M
等人通过有源反馈技术减小 RGC 跨阻放大电路的输入输出阻抗，同时使用电感补偿技
术，使放大电路的带宽达到 7.9 GHz，版图面积为 0.11 mm
2 [9]
。2020 年，为了减小 RGC 跨
阻放大电路的功耗和提升 RGC 跨阻放大电路的带宽，Soltanisarvestani R 等人使用 Cascode
晶体管对 RGC 跨阻放大电路进行改进，电路的带宽为 7.3 GHz，功耗为 1 mW
[10]
。Hosseini
M 等人使用 MOS 导抗转换器对 RGC 跨阻放大电路进行改善，电路的带宽为 9.2 GHz，功
耗为 5.3 mW
[11]
。可见，虽然现有研究通过使用阻抗匹配、有源反馈、电感补偿等技术扩展
了电路的带宽，但电路功耗依然较大。为了解决 RGC 跨阻放大电路功耗过大的问题，早
在 2004 年，Christian Kromer 等人对 RGC 跨阻放大电路进行了改进，提出了前馈共栅
(Feedforward Common Gate, FCG)跨阻放大电路，该电路不但解决了 RGC 净空消耗过大的
问题，而且 FCG 跨阻放大电路输入阻抗也比 RGC 跨阻放大电路更小。此后，该研究团队
通过使用电感并联峰化技术将 FCG 跨阻放大电路的带宽扩展到 13.4 GHz，电路版图面积
为 0.01 mm
2[12]
。2012 年，王晓霞在没有使用电感峰化技术的情况下，使用可配置功率技术
设计了一种高性能 FCG 跨阻放大电路，虽然电路版图面积减小为 0.0064 mm
2
，但是带宽扩
展有限，只达到 6.8 GHz
[13]
。2018 年，Behnam Abdollahi 等人提出了一种补偿技术改善
FCG 跨阻放大电路的带宽和稳定性，虽然电路的稳定性有很大的提高，版图面积为 0.014
mm
2
，但是带宽只达到 3 GHz
[14]
。2019 年，Soorena Zohoori 等人提出了一种无电感的 FCG
跨阻放大电路改进结构，虽然 FCG 跨阻放大电路的功耗只有 0.27 mW，但电路的带宽只达
到 4 GHz
[15]
。可以看到，现有对 FCG 跨阻放大电路的研究主要集中在，使用电感并联峰化
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