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2008 Fiscal Year Annual Research Report

化合物半導体アナログ/デジタル変換回路構成法の研究

Research Project

Project/Area Number 19560352
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

和保 孝夫  Sophia University, 理工学部, 教授 (90317511)

Keywords化合物半導体 / アナログ / デジタル変換 / 集積回路 / コンパレータ / △Σ変調器 / S / H回路 / 国際情報交換 / ドイツ
Research Abstract

アナログ/デジタル変換回路(ADC)において最も基本的な回路ブロックであるコンパレータ(識別器)とサンプルホールド(S/H)回路を対象として、InP系高電子移動度トランジスタ(HEMT)および共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いた回路設計/試作を行い、基本性能評価を行った。また、連続時間△Σ型ADCの高速動作で問題となるクロックジッタ耐性を改善する新たな方式を提案した。更に、広帯域無線通信システム(UWB)への応用可能性について考察した。
コンパレータに関しては、0.1μmHEMTプロセスによる完全差動型ラッチ付コンパレータ(識別器)を設計試作し、動的特性評価を行った。アナログ/デジタル変換回路評価で用いられるエンベロップ法を適用し、高速動作試験をした結果、サンプリング周波数4GHzで15mV、同2GHzで1.5mVの分解感度が実現できていることを確認した。従来のCMOS回路で得られている値の5倍以上の性能改善に相当する。また、RTDとHEMTを組み合わせたコンパレータを新たに提案し、回路シミュレーションにより両者の動作速度を比較した結果、RTDの負性微分抵抗特性に基づく高速スイッチ動作により、HEMTのみを用いた回路と比較して2倍以上の高速動作が可能であることを明らかにした。S/H回路に関しても同プロセスを想定した回路構成法を検討し、入力信号依存ジッタ及び信号フィードスルーの低減化対策を講じた新しい回路を提案した。
連続時間△Σ型ADCのクロックジッタ耐性向上のため、多重フィードバック経路を含む新しい構成法を提案した。経路数を2倍にする毎にSNRを3dB(0.5ビット)改善可能なことを理論的に導出し、信号レベルシミュレーションでその効果を確認した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008

All Presentation (10 results) Book (1 results)

  • [Presentation] A Bandpass Continuous-Time Delta-Sigma Modulator Using a Parallel-DAC to Reduce Jitter Sensitivity2009

    • Author(s)
      F. Adachi, K. Machida, T. Waho
    • Organizer
      IEEE Int. Symp. Circuits and Systems (ISCAS)
    • Place of Presentation
      Taipei, China
    • Year and Date
      20090525-20090527
  • [Presentation] Time-interleaved polyphase decimation filter using signed-digit adders2009

    • Author(s)
      M. Murozuka, K. Ikeura, F. Adachi, K. Machida, T. Waho
    • Organizer
      IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic (ISMVL)
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      20090521-20090523
  • [Presentation] 量子デバイス集積回路(パネルセッション : 依頼講演)2009

    • Author(s)
      和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大(松山市)
    • Year and Date
      20090317-20090320
  • [Presentation] 1 V2次電流モード連続時間バンドパス△Σ変調器2009

    • Author(s)
      三簾浩一, 室塚真毅, 町田和也, 和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大(松山市)
    • Year and Date
      20090317-20090320
  • [Presentation] 電流源負荷型HEMT比較器の再生時間の評価2009

    • Author(s)
      大前宇一郎, 江幡友彦, 和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大(松山市)
    • Year and Date
      20090317-20090320
  • [Presentation] HEMT比較器における分解能の動的評価2009

    • Author(s)
      須賀隆史, 渡辺 裕, 和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大(松山市)
    • Year and Date
      20090317-20090320
  • [Presentation] 共鳴トンネル素子を用いた超高速コンパレータ2009

    • Author(s)
      江幡友彦, 大前宇一郎, 町田和也, 和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • Place of Presentation
      北大(札幌)
    • Year and Date
      20090226-20090227
  • [Presentation] 多ビットアルゴリズミックA/D変換器の設計2009

    • Author(s)
      芥川一樹, 町田和也, 和保孝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会 多値論理とその応用研究会
    • Place of Presentation
      群馬大(桐生)
    • Year and Date
      20090110-20090111
  • [Presentation] An Ultrahigh-Speed Full Adder Using Resonant-Tunneling Logic Gates2008

    • Author(s)
      T. Waho, H. Okuyama, T. Ebata, R. Kato
    • Organizer
      IEEE Asia Pacific Conf. Circuits and Systems (APCCAS)
    • Place of Presentation
      Macao, China
    • Year and Date
      20081130-20081203
  • [Presentation] A 3/7-Level Mixed-Mode Algorithmic Analog-to-Digital Converter2008

    • Author(s)
      K. Akutagawa, K. Machida, T. Waho
    • Organizer
      38th IEEE International Symposium on Multiple Valued Logic (ISMVL)
    • Place of Presentation
      Dallas, TX
    • Year and Date
      20080522-20080524
  • [Book] Short-Range Wireless Communications : Emerging Technologies and Applications, Rolf Kraemer (Editor), Marcos Katz (Editor), Part II, Section 15. “Analog-to-Digital Converters for UWB"2009

    • Author(s)
      Takao Waho
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Inc. (in press)

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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