2003 年度実績報告書

共鳴トンネル素子を用いた超高速バンドパス型ΔΣ変調器

研究課題

研究課題/領域番号	14550330
研究機関	上智大学
研究代表者	和保孝夫上智大学, 理工学部, 教授 (90317511)
キーワード	共鳴トンネル / ΔΣ変調器 / バンドパス / HEMT / 連続時間 / 多ビット / 国際情報交換 / ドイツ
研究概要	次世代無線通信システムへの応用が期待できるGHz級バンドパス型ΔΣ変調器を対象として、要素回路の高性能化設計を進めるとともに、それらを統合化したΔΣ変調器を構成し、InP系RTD/HEMT技術を想定した回路シミュレーションにより極限性能を追求した。その結果、RTDの超高速動作および多機能性を最大限に発揮した連続時間/多ビット方式を採用することで、10GHz動作の可能性を明らかにした。(RTD:共鳴トンネルダイオード、HEMT:高電子移動度トランジスタ) 1.要素回路の高性能化 (1)多ビット量子化器:差動型量子化器の2ビット化を実現し、回路シミュレーションにより10GHz動作(クロック周波数)を確認した。また、共鳴トンネル論理回路(MOBILE)を用いた4ビット量子化器を構成し、20GHzを越える入力帯域が実現可能であることを明らかにした。 (2)Gm-Cフィルタ:HEMTを用いてゲイン帯域積1GHzのオペアンプを設計した。更に、これを用いた2次Gm-Cフィルタ回路を設計し、バンドパス型周波数特性を確認した。 (3)クロック回路:RTDのスイッチ動作をHEMT入力電圧にフィードバックする新しい発振回路を考案した。シミュレーションの結果、従来型回路と比較して2倍以上の電圧振幅(50GHzで0.8V以上)が得られ、クロック発生用回路として使用可能であることを明らかにした。 2.バンドパス型ΔΣ変調器の設計と性能予測インパルス不変法に基づく回路設計により、サンプリング周波数4GHz、入力帯域30MHzにおいて7ビット分解能を実現できる構成法を明らかにした。ロウパス型では、最適化手法の工夫により、同13GHz、同100MHzで9ビット変調器が設計できたので、同様の手法をバンドパス型に適用することで一層の高速化への見通しが得られた。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] M.Chibashi, et al.: "A Novel Delta-Sigma Modulator Using Resonant-Tunneling Quantizers"Proc.IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). (発表予定). (2004)
[文献書誌] Ryozo Katoh, et al.: "A Dynamic Element Matching Circuit for Multi-bit Delta-Sigma Modulators"Proc.Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC 2004). 569-570 (2004)
[文献書誌] 吉川広太郎, 和保孝夫: "連続時間多ビットΔΣ変調器におけるジッタの影響"電子情報通信学会 2003年ソサエティ大会論文集. A-1-13 (2003)
[文献書誌] 辻裕樹, 和保孝夫: "共鳴トンネル量子化器を用いたフラッシュ型A/D変換器の設計"電子情報通信学会 2004年総合大会論文集. SC-11-4 (2004)
[文献書誌] 地橋優, 江口慶亮, 和保孝夫: "共鳴トンネル量子化器を用いた連続時間ΔΣ変調器の設計"電子情報通信学会、信学技報. ED2003-233. 37-40 (2004)
[文献書誌] 辻裕樹, 和保孝夫: "多値共鳴トンネルダイオード回路動作の解析"多値論理研究ノート. 第26巻 No.7. 7-1-7-6 (2003)

2003 年度 実績報告書

共鳴トンネル素子を用いた超高速バンドパス型ΔΣ変調器

研究代表者

和保 孝夫 上智大学, 理工学部, 教授 (90317511)

研究成果

[文献書誌] M.Chibashi, et al.: "A Novel Delta-Sigma Modulator Using Resonant-Tunneling Quantizers"Proc.IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). (発表予定). (2004)

[文献書誌] Ryozo Katoh, et al.: "A Dynamic Element Matching Circuit for Multi-bit Delta-Sigma Modulators"Proc.Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC 2004). 569-570 (2004)

[文献書誌] 吉川広太郎, 和保孝夫: "連続時間多ビットΔΣ変調器におけるジッタの影響"電子情報通信学会 2003年ソサエティ大会論文集. A-1-13 (2003)

[文献書誌] 辻 裕樹, 和保孝夫: "共鳴トンネル量子化器を用いたフラッシュ型A/D変換器の設計"電子情報通信学会 2004年総合大会論文集. SC-11-4 (2004)

[文献書誌] 地橋優, 江口慶亮, 和保孝夫: "共鳴トンネル量子化器を用いた連続時間ΔΣ変調器の設計"電子情報通信学会、信学技報. ED2003-233. 37-40 (2004)

[文献書誌] 辻 裕樹, 和保孝夫: "多値共鳴トンネルダイオード回路動作の解析"多値論理研究ノート. 第26巻 No.7. 7-1-7-6 (2003)

2003 年度実績報告書

和保孝夫上智大学, 理工学部, 教授 (90317511)

[文献書誌] 辻裕樹, 和保孝夫: "共鳴トンネル量子化器を用いたフラッシュ型A/D変換器の設計"電子情報通信学会 2004年総合大会論文集. SC-11-4 (2004)

[文献書誌] 辻裕樹, 和保孝夫: "多値共鳴トンネルダイオード回路動作の解析"多値論理研究ノート. 第26巻 No.7. 7-1-7-6 (2003)