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2007 Fiscal Year Annual Research Report

トランジスタのしきい電圧以下の電源で動作し消費電流がμA級の集積化信号処理回路

Research Project

Project/Area Number 18760273
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

和田 和千  Toyohashi University of Technology, 工学部, 准教授 (00302943)

Keywordsアナログフィルタ / 低電力 / 低電圧 / 縦積み / 弱反転 / 基板効果
Research Abstract

これまでに実現した低電圧回路を利用して,低電力フィルタを実現した.ます,二つの低電圧回路が電源電圧を分割して使用し,消費する電流が共通となるように,電源間に直列に接続(縦積み)にした構成を提案した.使用可能な電源電圧に余裕がある場合に発生する余分な電力損失を減らすことができる.単に接続しただけでは上下段の回路の信号電流が異なるため動作点がずれてしまうことから,上下二つ回路の接続点を定電位回路で固定する.次に,この構成法の具体的な適用例として,既に動作を確認している0.6V積分器を利用して,2次低域通過フィルタを設計し,試作と測定を通して性能を評価した.電源電圧1.2Vの下で,音声帯域信号処理への応用が可能な2kHz帯域のフィルタが動作し,理想特性と非常によく一致する周波数特性を得られている.消費電力は18μWと超低消費電力であり,また,60dB以上のダイナミックレンジを達成できている.縦積み構成は上下段間の節点に定電位回路を要するため,その消費電力が余計に必要になる懸念があったが,この設計例では全体のおおよそ1割に止められている.さらに本研究では,上下段の回路の特性にトランジスタの基板効果に起因する僅かな不整合が生じる問題も考察し,改善手法を検討した.以上の結栗は,基底アナログ信号の処理回路を低電力化するのに縦積み構成が有効であることを示しており,乾電池等により駆動しても長時間使用が可能な携帯電子機器の設計に寄与しうる成果である.

  • Research Products

    (2 results)

All 2008 2007

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 基板効果によって増加する2段縦積みフィルタの消費電流とその抑圧2008

    • Author(s)
      神野勇二, 和田和千, 田所嘉昭
    • Organizer
      平成19年度第3回電気学会東海支部若手セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2008-03-13
  • [Presentation] A 1.2-V 18-μW Bias Current Reuse Log Domain Filter for Hearing Aid Application2007

    • Author(s)
      秋田一平, 和田和千, 田所嘉昭
    • Organizer
      2007 IEEJ International Analog VLSI Workshop
    • Place of Presentation
      リムリック(アイルランド)
    • Year and Date
      2007-11-08

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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