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Study on ultra-low-frequency integrated active filters for biomedical electronic devices

Research Project

Project/Area Number 24560436
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

MATSUMOTO Fujihiko  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 応用科学群, 教授 (10531767)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) OHBUCHI Takeshi  防衛大学校, 応用科学群, 講師 (40582896)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TANNO Koichi  宮崎大学, 工学部, 教授 (50260740)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords能動フィルタ / 超低周波フィルタ / 集積回路 / アナログ電子回路 / インピーダンススケーリング回路 / トランスコンダクタ / MOSFET / 生体医用電子回路 / OTA
Outline of Final Research Achievements

Impedance scaling circuits and low-Gm linear transconductors to realize ultra-low-frequency integrated active filters have been developed for small-sized biomedical electronic devices. The impedance scaling technique is one to enhance apparent capacitance applying current feedback theory. The frequency characteristic of the conventional grounded impedance scaling circuit has been improved and designs of floating impedance scaling circuits have been proposed. A notable result of this work is a design of a symmetry-type floating impedance scaling circuit. This circuit is effective for implementation of fully differential active filters and reduction of the occupied area of them. For improving linearity of low-Gm transconductor, two bulk-driven techniques have been proposed. One is a method to use bulk-input signals as adaptively bias control. The other is a method to suppress the change of degeneration resistances by the bulk-drive signals.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (19 results)

  • [Journal Article] A New Design of a Linear Local-Feedback MOS Transconductor for Low Frequency Applications2013

    • Author(s)
      Takeshi Ohbuchi, Fujihiko Matsumoto
    • Journal Title

      Analog Integrated Circuits and Signal Processing

      Volume: Vol. 75, No. 2 Issue: 2 Pages: 257-266

    • DOI

      10.1007/s10470-012-0006-6

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Linearization Technique for a Low-Transconductance Transconductor Utilizing Control of a Threshold Voltage2014

    • Author(s)
      Takeshi Ohbuchi, Fujihiko Matsumoto
    • Organizer
      The 3rd Solid State System Symposium (4S-2014) and The 17th International Conference on Analog VLSI Circuits (AVIC 2014)
    • Place of Presentation
      Hotel Majestic Saigon (Ho Chi Minh City, Vietnam)
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A Design of a Symmetry-type Floating Impedance Scaling Circuit and Improvement of Operation Bandwidth2014

    • Author(s)
      Fujihiko Matsumoto, Syuzo Nishioka, Tatsuya Fujii, Takayuki Ohyama, Yuta Kobayashi, Takeshi Ohbuchi
    • Organizer
      The 3rd Solid State System Symposium (4S-2014) and The 17th International Conference on Analog VLSI Circuits (AVIC 2014)
    • Place of Presentation
      Hotel Majestic Saigon (Ho Chi Minh City, Vietnam)
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] しきい値電圧制御による低Gm線形トランスコンダクタの一構成法2014

    • Author(s)
      大淵武史, 松元藤彦
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田県秋田市)
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 負性抵抗による対称型フローティングインピーダンススケーリング回路の動作帯域の改善2014

    • Author(s)
      西岡周造, 松元藤彦, 大淵武史, 藤井達哉
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田県秋田市)
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フローティング型インピーダンススケーリング回路の対称型構成法と平衡型能動フィルタへの応用2014

    • Author(s)
      松元藤彦, 西岡周造, 大山貴之, 小林勇太, 大淵武史
    • Organizer
      第27回 回路とシステムワークショップ
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • Year and Date
      2014-08-04 – 2014-08-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 対称型フローティングインピーダンススケーリング回路の諸特性に関する考察2014

    • Author(s)
      西岡周造, 松元藤彦, 藤井達哉, 大淵武史
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      大社文化プレイス(島根県出雲市)
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フローティング型インピーダンススケーリングキャパシタの対称型構成法とその動作帯域の改善2014

    • Author(s)
      松元藤彦, 西岡周造, 大山貴之, 小林勇太, 大淵武史
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 基板バイアス効果を利用した弱反転領域動作低Gm線形OTAの一構成法2013

    • Author(s)
      大淵武史, 松元藤彦
    • Organizer
      第26回 回路とシステムワークショップ
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 基板効果を利用した低Gm線形拡張SINHセルMOSトランスコンダクタの一構成法2013

    • Author(s)
      大淵武史, 松元藤彦
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良県)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] DDAを用いた非接地型インピーダンススケーリング回路の一構成法2013

    • Author(s)
      松元藤彦, 西岡周造, 大淵武史
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良県)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Design of a Floating-type Impedance Scaling Circuit for Large Capacitances2013

    • Author(s)
      Fujihiko Matsumoto, Tatsuya Fujii, Syuzo Nishioka, Tomomi Abe, and Takeshi Ohbuchi
    • Organizer
      2013 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2013)
    • Place of Presentation
      沖縄県市町村自治会館
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] A Design of a Low-Transconductance Linear Transconductor Utilizing Body Effect for Low Frequency Applications2013

    • Author(s)
      Takeshi Ohbuchi, Fujihiko Matsumoto
    • Organizer
      2013 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2013)
    • Place of Presentation
      沖縄県市町村自治会館
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] A Design of An Impedance Scaling Circuit for Low-frequency Filters2012

    • Author(s)
      Tomomi Abe, Fujihiko Matsumoto, Takeshi Ohbuchi
    • Organizer
      The 27th International Conference on Circuits / Systems Computers and Communications (ITC-CSCC 2012)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] A Linearization Design for a Local-Feedback MOS Transconductor in Low Transconductance2012

    • Author(s)
      Takeshi Ohbuchi, Fujihiko Matsumoto
    • Organizer
      The 27th International Conference on Circuits / Systems Computers and Communications (ITC-CSCC 2012)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 局所負帰還型低Gm線形トランスコンダクタにおける線形入力範囲の一改善法

    • Author(s)
      大淵武史、松元藤彦
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] CCIIを用いた低周波フィルタ用非接地型インピーダンススケーリング回路の構成

    • Author(s)
      阿部友美、松元藤彦、大淵武史
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      熊本大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 基板バイアス効果により移動度低下の影響を低減した線形MOSトランスコンダクタの一構成法

    • Author(s)
      大淵武史、松元藤彦
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] CCIIを用いたインピーダンススケーリング回路による低周波電流モードバイカッドフィルタの一構成法

    • Author(s)
      阿部友美、松元藤彦、大淵武史
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      香川大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 基板バイアス効果により線形性を改善した局所負帰還型低Gmトランスコンダクタの一構成法

    • Author(s)
      大淵武史、松元藤彦
    • Organizer
      電気学会 電子回路研究会
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都)
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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