该文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的学术报告：
该研究由Mohammad Dehghanpour Farashah、Majid Pourahmadi和Ali Mirvakili共同完成，分别来自伊朗伊斯兰阿扎德大学亚兹德分校和亚兹德大学的电气工程系。研究论文于2025年4月10日发表在《IETE Journal of Research》期刊上，题目为“Utilization of a Current-Mirror Structure as a Booster Amplifier in an RGC Structure in Low-Power Transimpedance Amplifier”。
该研究属于电子工程领域，特别是低功耗跨阻放大器（Transimpedance Amplifier, TIA）的设计与优化。随着光通信技术的快速发展，高速、低功耗的光接收器成为研究热点。TIA作为光接收器的前端电路，负责将光探测器产生的微弱电流信号转换为放大的电压信号。然而，设计高性能TIA面临诸多挑战，包括高数据速率、高增益、宽带宽、低功耗和低噪声等要求。研究团队提出了一种基于电流镜（Current-Mirror）结构的增强型RGC（Regulated Cascode）电路，旨在解决传统TIA设计中输入电阻高、带宽受限的问题，同时实现超低功耗和高稳定性。
研究分为以下几个主要步骤：
电路设计与理论分析
研究团队提出了一种新型RGC电路，采用电流镜作为增强放大器（Booster Amplifier）。该电路在输入端使用二极管连接的晶体管，引入了一个小电阻（gm）⁻¹，从而降低了输入电阻。整个电路仅使用6个MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），极大地减少了芯片面积。研究团队通过数学建模和理论分析，推导了电路的增益、噪声、输入电阻等关键参数的表达式，为后续仿真提供了理论基础。
电路仿真与优化
研究团队使用HSPICE仿真软件，基于90纳米CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺，对提出的TIA电路进行了仿真。仿真分为两个部分：
蒙特卡洛分析与温度稳定性测试
研究团队对电路进行了蒙特卡洛分析，验证了电路在不同工艺参数变化下的性能稳定性。此外，温度稳定性测试表明，在-50°C至+150°C的温度范围内，TIA增益的变化仅为1%，显示出极高的温度稳定性。
电源电压变化的影响分析
研究团队还分析了电源电压在±10%范围内变化对电路性能的影响。结果表明，电源电压变化对增益的影响仅为1%，同时电路在0.9Vdd和1.1Vdd下的功耗分别为279 μW和467 μW，带宽分别为3.66 GHz和3.74 GHz。
研究的主要结果包括：
- 提出的TIA电路在2.5 Gbps和5 Gbps数据速率下分别实现了50.328 dBΩ和41.419 dBΩ的跨阻增益，带宽分别为1.732 GHz和3.59 GHz。
- 电路功耗极低，分别为343 μW和365 μW，远低于传统TIA设计。
- 输入电阻在2.5 Gbps和5 Gbps下分别为138.14 Ω和62.261 Ω，显著降低了输入节点的时间常数，提高了带宽。
- 输入参考噪声分别为13.284 pA/√Hz和16.97 pA/√Hz，表现出良好的噪声性能。
- 电路在-50°C至+150°C的温度范围内增益变化仅为1%，显示出极高的温度稳定性。
- 电源电压变化对电路性能影响较小，验证了电路的鲁棒性。
该研究提出了一种基于电流镜结构的增强型RGC电路，成功解决了传统TIA设计中输入电阻高、带宽受限的问题。通过仅使用6个MOSFET，电路实现了超低功耗和高稳定性，适用于2.5 Gbps和5 Gbps的光通信接收器。研究结果表明，该电路在跨阻增益、带宽、功耗和噪声性能方面均表现出色，具有重要的科学价值和实际应用价值。
研究团队还提供了详细的晶体管尺寸参数和性能对比表，为其他研究者提供了重要的参考数据。此外，研究团队提出的两种性能指标（FOM1和FOM2）为TIA设计提供了新的评估标准。
通过这项研究，研究团队为低功耗、高性能光通信接收器的设计提供了新的解决方案，推动了光通信技术的发展。