通信用シリコン超小型アクティブ・バリアブルL/C素子の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14750252
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 横山 道央 山形大学, 工学部, 助教授 (40261573)
• キーワード: RF-CMOS / アクティブインダクタ / 高Q値化インダクタ / システムインパッケージ

研究概要

本研究では、現在パソコンCPUをはじめ広く普及しているシリコンCMOS回路のワイヤレス応用を目指し、ユビキタスネットワーク社会における超小型ソフトウェア無線端末実現に必要となる小型L/C可変素子の開発を目的とする。
高周波アナログ設計技術の困難さの一つにインピーダンス整合の概念があり、多様な通信方式それぞれに最適に対応しうるソフトウェア無線端末の小型化実現には、可変インピーダンス整合回路ブロックが有効となる。
具体的には、ガリウムひ素デバイスで検討された、FETを組み合わせる事によるアクティブインダクタ回路を設計し、動作特性を高周波シミュレーションにより解析し、この結果を基に実デバイスを設計・試作した。
平成14年度は、以下の研究を行った。
・1.2ミクロンCMOSデバイスを設計・試作した。Sパラメータ解析により、対応できる周波数は、1GHz〜数百MHzである事が分かった。
・上記周波数帯域におけるSパラメータを高周波シミュレーションにより解析し、実際にインダクタンス成分を実現する事、インダクタンス値がバイアスにより可変である事を確認した。
・実特性を評価し、高周波シミュレーションに結果をフィードバックしモデルパラメータをフィッティングした。
以上、アクティブ・バリアブルLとしての基礎特性を確認した。今後は、バリアブルキャパシタと会わせて、サブミクロンCMOSデバイスを設計試作し、GHz帯に実用可能な可変インピーダンス整合ブロックの構築を目指す予定である。

研究成果

• [文献書誌] Y.Takahashi: "Carry Propagation Free Adder/Subtracter VLSI Using Adiabatic Dynamic CMOS Logic Circuit Technology"IEICE Trans. Foundamentals. 6月号(6月掲載予定). (2003)
• [文献書誌] M.Yokoyama: "A Proposal of Field-Programmable RF Gate Array Devices"Proc. 2002 Int. Tech. Conf. on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2002), July 17-19 Phuket, Thailand. 767-768 (2002)
• [文献書誌] K.Takahashi: "Sub-One Volt DC Power Supply Expandable 4-bit Adder/Subtracter System using Adiabatic Dynamic CMOS Logic Circuit Technology"Proc. 2002 Int. Tech. Conf. on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2002), July 17-19 Phuket, Thailand. 1543-1546 (2002)
• [文献書誌] K.Shouno: "A Realization of a Grounded Transconductor Using a CMOS Complementary Pair"Proc. 2002 Int. Tech. Conf. on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2002), July 17-19 Phuket, Thailand. 871-874 (2002)
• [文献書誌] 高橋康宏: "断熱的ダイナミックCMOS論理回路を用いた桁上げ伝播のない4bit加減算器"2002年電気関係学会東北支部連合大会講演予稿集. 1C-02 (2002)
• [文献書誌] 小原健志: "容量分割型多相switchとキャパシタIIRヒルベルト変換器"2002年電気関係学会東北支部連合大会講演予稿集. 1C-03 (2002)