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A novel education system for analog LSI designers

Research Project

Project/Area Number 17K01008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Science education
Research InstitutionAriake National College of Technology

Principal Investigator

Shimizu Akio  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (90609885)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 洋平  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50435476)
深井 澄夫  佐賀大学, 理工学部, 客員研究員 (30189906)
淡野 公一  宮崎大学, 工学部, 教授 (50260740)
中武 繁寿  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (10282831)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsアナログ集積回路 / 工学教育 / 演算増幅器 / アナログLSI / CMOS / 反転授業
Outline of Final Research Achievements

In order to increase the number of children who are interested in analog LSI design and go on to higher educational institutions, an analog LSI design workshop was held for elementary and junior high school students. In this workshop, the students designed a CMOS operational amplifier (OP), which is a basic circuit block of an analog LSI. In addition, the students connected a speaker to the OP, which had been fabricated in advance, and confirmed that sound was amplified. Three different circuits were prepared as the output stage of the OP to be designed, and the differences in sound quality were confirmed for each. Typical circuit design takes several months. However, by preparing circuit blocks, we created an environment in which participants could design as if they were assembling Lego blocks. As a result, it possible to conduct the workshop in about three hours.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

半導体消費量の増加やセンシングデバイスの需要増加に伴い,アナログLSI設計技術の重要性が高まっている。既に大学や企業においてアナログLSI設計教育を行っているが,アナログLSIに関わる研究室や会社に興味を持つ学生が少ないことが問題になっている。日本のアナログLSI開発の歴史は長く,海外と比較して高い設計技術を有している。しかし,高度な知識を持った人材の高齢化に伴い,技術の伝承が難しくなるため,早期教育が重要である。
本研究によってアナログLSI設計に興味を持った子供たちが,将来,アナログLSIに関わる職業に就いたとき,日本の高いアナログLSI設計技術を未来へ繋げられることが期待される。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 小中学生を対象としたアナログLSI設計講座2021

    • Author(s)
      清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • Organizer
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 初学者向けアナログLSI 測定教育システムの開発2021

    • Author(s)
      山内日那,野口卓朗,清水暁生,石川洋平,吉冨貴司,深井澄夫
    • Organizer
      2021年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会・講演論文集
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 小中学生を対象としたアナログLSI 設計環境の改善2021

    • Author(s)
      坂口真那斗,清水暁生,野口卓朗,石川洋平,吉冨貴司,深井澄夫
    • Organizer
      2021年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会・講演論文集
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アナログ LSI設計教育のための ADCの検討2021

    • Author(s)
      木村倫華,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫,清水暁生
    • Organizer
      令和3年度(第12回)電気学会九州支部高専研究講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 小中学生を対象とした教育システム向けRail-to-Railオペアンプ2020

    • Author(s)
      梅﨑千晴,清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Headphone Amplifier and its Layout for Education for High School Student.2019

    • Author(s)
      Chiharu Umezaki, Takashi Yoshitomi, Yohei Ishikawa, Akio Shimizu, Takuro Noguchi, Sumio Fukai
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小中学生を対象としたオーディオアンプ製作教室2019

    • Author(s)
      清水暁生,梅崎千晴,馬場智,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] IC設計初学者向けの演算増幅器設計教育に関する一考察2018

    • Author(s)
      清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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