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低電圧・低消費電力CMOSアナログ集積回路を用いた携帯機器のためのシステムLSI

研究課題

研究課題/領域番号 16560309
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関中央大学

研究代表者

高窪 統  中央大学, 理工学部, 教授 (90245796)

研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,940千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード低電圧アナログ回路 / スマート温度センサ / 低消費電力アナログ回路 / 電圧検出器 / 弱反転領域で動作するMOSFET / 低リークMOSFET / 基準電圧発生回路 / 4象限アナログ掛け算回路 / 基準電流発生回路 / CMOS温度センサ / 4象限掛け算回路 / オンチップセンサ / 掛け算回路
研究概要

本研究は、1.低電圧駆動アナログ設計技術、2.低消費電力駆動アナログ設計技術、および3.アナログシステムLSI自動化設計技術、の3つの要素技術を確立することにより、低電圧・低消費電力CMOSアナログ集積回路をシステムLSIとして実現するための基本的な設計技術を提供することを目的として計画された。1.低電圧駆動アナログ設計技術に関しては、情報通信用アナログ集積回路を実現する際の要素回路である低電圧駆動の4象限掛け算回路、1Vの電源電圧で駆動可能な基準電圧源回路、低電圧駆動オンチップ温度センサ回路が実現され、これらの成果を報告した。2.低消費電力駆動アナログ設計技術に関する研究に関しては、弱反転領域で動作するMOSFETを利用した低消費電力の要素回路として、低消費電力温度-パルス変換形温度センサ、オンチップ電圧検出回路(0.6V、30nW)ならびに、弱反転領域で動作するPTAT回路が実現され、これらの成果を報告した。今後の課題として、MOSFETの弱反転領域における特性をより厳密に解析する手段が必要とされることが確認された。待機時の電力を削減する手段として、カットオフ状態のMOSFETにおけるリーク電流低減手法を示し、カットオフ状態のMOSFETの電圧電流特性を、拡散電流式を基本としたリーク電流として解析する手法を提案し、これらの成果を報告した。これらの提案回路は、0.18μmCMOSプロセスののもとで携帯用アナログ集積回路を実現する際の要素回路となる。3.アナログシステムLSI自動化設計技術に関しては、自動化に際して解決すべき課題をより明確にし、解決手段を検討することが今後の課題となる。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] 電流コンパレータを用いたCMOS温度-パルス幅変換回路2008

    • 著者名/発表者名
      山下 拓也
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 第21回回路とシステム軽井沢WS論文集 Vol.1

      ページ: 391-396

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A CMOS Temperature-to-Pulse-Width Converter with a Current Comparator2008

    • 著者名/発表者名
      Takuya, Yamashita, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 21st Workshop on Circuits and Systems in Karuizawa Vol. 1

    • NAID

      40016083639

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Four-Quadrant-Input Linear Transconductor Employing Source and Sink Currents Pair for Analog Multiplier2006

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Mizokami
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals Vol.E89-A

      ページ: 362-368

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Four-Quadrant-Input Linear Transconductor Employing Source and Sink Currents Pair for Analog Multiplier2006

    • 著者名/発表者名
      Masakazu, Mizokami, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of electronics, communications and computer sciences Vol. E89-A, No. 2

      ページ: 362-368

    • NAID

      110004656480

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] しきい電圧のばらつきに依存しないCMOS基準電流源回路の検討2006

    • 著者名/発表者名
      根岸 将史
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 信学技報 Vol.106 No.111

      ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 弱反転領域で動作するMOSFETを用いた温度センサ回路2006

    • 著者名/発表者名
      板橋 陽介
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料 ECT-06-02

      ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] CMOS Zero-Temperature-Coefficient Point Voltage Reference with Variable-Output-Voltage Level2005

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ikeda
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E88-A・2

      ページ: 476-482

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 階層型スイッチトキャパシタDC-DCコンバータ2005

    • 著者名/発表者名
      岡部 源太
    • 雑誌名

      第18回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集 Vol.1

      ページ: 79-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CMOS Zero-Temperature-Coefficient Point Voltage Reference with Variable-Output-Voltage Level2005

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi, Ikeda, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of electronics, communications and computer sciences Vol. E88-A, No. 2

      ページ: 476-482

    • NAID

      110003213330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Switched capacitor DC-DC converter using nested structure2005

    • 著者名/発表者名
      Genta, Okabe, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 18th Workshop on Circuits and Systems in Karuizawa Vol. 1

      ページ: 79-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 階層スイッチトキャパシタDC-DCコンバータ2005

    • 著者名/発表者名
      岡部 源太
    • 雑誌名

      第18回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集

      ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 弱反転領域と線形領域を用いたCMOS基準電圧発生回路の設計手法及び理論式による検討2005

    • 著者名/発表者名
      阿部 邦弥
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料 ECT-05-97

      ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ゼロ温度係数点を用いたCMOS基準電圧発生回路の検討2005

    • 著者名/発表者名
      和田 勇輔
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料 ECT-05-95

      ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 基板効果を利用した低リークMOSスイッチ2005

    • 著者名/発表者名
      木辺 乃介
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料 ECT-05-93

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Four-quadrant Multiplying Approach with Low Distortion Voltage-to-Current Convertor in Saturation2004

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Mizokami
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 2004 IEEJ International Analog VLSI Workshop Vol.1

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CMOS Linear-Voltage-Output Temperature Sensor based on Characteristic of Zero-Temperature-Coefficient Point2004

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ikeda
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 2004 IEEJ International Analog VLSI Workshop Vol.1

      ページ: 67-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Four-quadrant Multiplying Approach with Low Distortion Voltage -to-Current Convertor in Saturation2004

    • 著者名/発表者名
      Masakazu, Mizokami, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 2004 IEEJ International Analog VLSI Workshop Vol. 1

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] CMOS Linear-Voltage-Output Temperature Sensor based on Characteristic of Zero-Temperature-Coefficient Point2004

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi, Ikeda, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 雑誌名

      in Proceedings on the 2004 IEEJ International Analog VLSI Workshop Vol. 1

      ページ: 67-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 弱反転領域で動作するMOSFETを用いたPTAT回路の検討2008

    • 著者名/発表者名
      田村 直人
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学(愛知県)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] PTAT Circuit using Characteristic of Subthreshold MOSFET2008

    • 著者名/発表者名
      Naoto, Tamura, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan
    • 発表場所
      Aiti
    • 年月日
      2008-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 弱反転領域で動作するMOSFETを用いたPTAT回路の検討2008

    • 著者名/発表者名
      田村 直人
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学(愛知)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] MOSFETにおけるリーク電流低減に関する一考察2007

    • 著者名/発表者名
      高窪 統
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      日本大学(新潟県)
    • 年月日
      2007-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A consideration of leakage current suppression of MOSFET in off-state2007

    • 著者名/発表者名
      Kawori, Takakubo, Torn, Etou, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan
    • 発表場所
      Niigata
    • 年月日
      2007-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOSFETにおけるリーク電流低減に関する一考察2007

    • 著者名/発表者名
      高窪 統
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      日本大学(新潟)
    • 年月日
      2007-12-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 微小電流で動作する低消費電力電圧検出器の検討2007

    • 著者名/発表者名
      坂本 亘平
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 年月日
      2007-10-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A low power consumption Voltage Detector operating in minute current2007

    • 著者名/発表者名
      Kohei, Sakamoto, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan
    • 発表場所
      Kagoshima
    • 年月日
      2007-10-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 微小電流で動作する低消費電力電圧検出器の検討2007

    • 著者名/発表者名
      坂本 亘平
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2007-10-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] しきい電圧のばらつきに依存しないCMOS基準電流源回路の検討2006

    • 著者名/発表者名
      根岸 将史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信学技報
    • 発表場所
      北見工大(北海道)
    • 年月日
      2006-06-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A CMOS Current Reference Independent of Deviation of Threshold Voltage2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi, Negishi, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      Technical Report of IEICE
    • 発表場所
      Hokkaido
    • 年月日
      2006-06-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 弱反転領域で動作するMOSFETを用いた温度センサ回路2006

    • 著者名/発表者名
      板橋 陽介
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 発表場所
      別府(大分県)
    • 年月日
      2006-01-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Temperature sensor using characteristic of MOSFET operating in weak inversion region2006

    • 著者名/発表者名
      Yosuke, Itabashi, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan
    • 発表場所
      Ohita
    • 年月日
      2006-01-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 弱反転領域と線形領域を用いたCMOS基準電圧発生回路の設計手法及び理論式による検討2005

    • 著者名/発表者名
      阿部 邦弥
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 発表場所
      那須塩原(栃木県)
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ゼロ温度係数点を用いたCMOS基準電圧発生回路の検討2005

    • 著者名/発表者名
      和田 勇輔
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 発表場所
      那須塩原(栃木県)
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 基板効果を利用した低リークMOSスイッチ2005

    • 著者名/発表者名
      木辺 乃介
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 発表場所
      那須塩原(栃木県)
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CMOS Voltage Reference using a characteristics of weak inversion region and linear region2005

    • 著者名/発表者名
      Kuniya, Abe, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan ETC-05-98
    • 発表場所
      Tochigi
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CMOS Current Reference based on using Zero-Temperature-Coefficient Point2005

    • 著者名/発表者名
      Yusuke, Wada, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan, ETC-05-96
    • 発表場所
      Tochigi
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Low leakage MOS switch using the body effect2005

    • 著者名/発表者名
      Daisuke, Kibe, Kawori, Takakubo, Hajime, Takakubo
    • 学会等名
      The Papers of Technical Meeting on Electronic Circuits, IEE Japan
    • 発表場所
      Tochigi
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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