2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＧａＮ ＨＥＭＴ等を用いた高周波スイッチング増幅器による電源回路の集積回路化
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24360153
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
末次 正 福岡大学, 工学部, 教授 (60279255)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関屋 大雄 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 准教授 (20334203)
魏 秀欽 福岡大学, 工学部, 助教 (80632009)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 移動体通信 / マイクロマシン / GaN HEMT / 高周波 / 増幅器 / 電源回路 |
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| Research Abstract |
今年度はＥ級増幅器の制御に必要な動作解析および電力損失の発生メカニズムに関する解析を進めた。さらにオンチップレイアウトの設計ツール環境を整え、GaNデバイスの素子値データを入手した。まずＥ級増幅器の制御解析については、複数のＥ級増幅器およびＤ級増幅器を並列動作させた場合に起こる相互干渉を求めPOWERENG2013で発表した。また、振幅および位相制御に対する非線形キャパシタの影響を求めIEEE International Symposium on Circuits and Systemsで発表した。オンチップＥ級増幅器においてはトランジスタの寄生容量の非線形性が動作に与える影響を昨年に引き続き解析した。今年度は非線形性の影響がピークスイッチ電圧に与える影響を求め、準Ｅ級動作時の非線形キャパシタによる動作への影響をIEICE Transactions on Communicationsに掲載した。また昨年に引き続きＥ級増幅器においてはトランジスタにかかる電圧のピーク値が高いという問題において、特にオンチップ化した場合はデバイスの耐圧が低いため大きな問題となるため、このトランジスタにかかるピーク電圧が過渡的に大変高くなる現象があることが過去の実験でわかり、その原因を解析し過渡的なピーク電圧の発生を抑える回路を提案しInternational Journal of Renewable Energy Researchに掲載した。また、Ｅ級増幅器の素子の非理想成分により発生する電力損失を求め、ゲート端子で発生する損失をICRERA2013で発表し、またこれらの損失による出力電力と効率への影響を求めIEEJ Journal of Industry Applicationsに掲載した。設計および測定環境の整備については、シグナルジェネレータを購入して高周波実験の環境を整え、その他校正キットや安定化電源といった必要な測定機器を購入した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
設計環境ツールのインストールについては順調に進み、昨年遅れていたGaNデバイスのデバイスデータを入手したが、レイアウト設計に関しては進捗がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
設計環境ツールを稼働させて設計を進め、遅れを取り戻すべく試作を進めることを予定している。または自作したＴＥＧの測定によりデータを特定することも進める。
今年度の助成金について試作サービスの利用が遅れたので残額が生じた。翌年度はこの残額と翌年度の研究費を合わせてＥ級増幅器のチップ設計を行い動作を測定する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
設計環境ツールのインストールについては順調に進み、昨年遅れていたGaNデバイスのデバイスデータを入手したが、レイアウト設計に関しては進捗がやや遅れている。その結果、試作サービスの利用が遅れたので残額が生じた。
設計環境ツールを稼働させて設計を進め、遅れを取り戻すべく試作を進めることを予定している。次年度はこの残額と次年度の研究費を合わせてＥ級増幅器のチップ設計を行い動作を測定する。
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