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2009 年度 実績報告書

ナノCMOSを用いた無線通信用アナログ・デジタル混載LSI設計技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20760216
研究機関東京都市大学

研究代表者

傘 昊  東京都市大学, 知識工学部, 准教授 (30400774)

キーワード集積回路 / 混載LSI / ナノCMOS / 無線通信 / AD変換器 / ΔΣ変調器 / アナログ集積回路 / デジタル信号処理
研究概要

本研究では、通信用のアナログとデジタルが混載するシステムLSIの高性能化を実現するために、最先端のナノCMOSを用いた高精度、低消費電力のAD変換回路の実現を目指している。本年度では、研究計画に沿って、高精度・低消費電力の複素バンドパスΔΣAD変調器について研究開発を行った。(1)複素AD変換回路のアーキテクチャの確認と検証を行った。特にLSIチップを実現する際に、必ず生じてしまう複素信号経路のミスマッチに注目し、その影響による性能劣化を軽減できる新しい回路構成を提案した。簡潔かつ低消費電力な回路で非理想特性の影響を軽減できるとの特徴がある。システム・レベルのシミュレーションで提案構成の有効性を確認した。国内・国外で特許出願を行い、国際学会MWSCASで研究成果の発表を行った。(2)提案した新しい回路構成手法の有効性をLSIチップで実証するために、LSIチップ試作に向けて調査と準備を行った。LSIチップで提案手法の実証可能性を最優先し、ファンダリの試作スケジュールと費用の面も含めて考慮した結果、TSMC社が提供する0.18um CMOSプロセスで試作を行うことに決定した。プロセス・パラメータの入手とLSI設計ツール整備を行った。(3)複素AD変換回路の要素クロック回路のLSIチップ試作を行った。具体的には、ΔΣADC回路で必要不可欠な構成ブロックである比較器回路、DAC回路、タイミング発生回路の回路構成を決定し、トランジスタ・レベルで各要素回路の詳細設計を行った。SPICEシミュレーションでその動作と性能確認を行った上、ハードウェアを実現するための回路レアイアウト設計も行った。各種の設計照合と詳細検証の上、ファンダリを通して実際のLSIチップ試作を行った。入手した試作LSIチップの実測・評価を行い、設計・試作した要素回路の機能と基本動作の確認ができた。また、いくつか改善できる項目も明確にでき、研究の完成度を上げるために、貴重な実測データが得られた。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Noise-coupled Image Rejection Architecture of Complex Bandpass ΔΣAD Modulator2010

    • 著者名/発表者名
      Hao San, Haruo Kobayashi
    • 雑誌名

      IEICE Trans on Fundamentals E93-A

      ページ: 390-394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SAR ADC Algorithm with Redundancy and Digital Error Correction2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa, H.Kobayashi, Y.Takahashi, N.Takai, M.Hotta, H.San, T.Matsuura, A.Abe, K.Yagi, T.Mori
    • 雑誌名

      IEICE Trans on Fundamentals E93-A

      ページ: 415-423

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 連続時間バンドパスΔΣAD変調器のQ値とループ遅延の影響2010

    • 著者名/発表者名
      林海軍, 田辺朋之, 元澤篤史, ロレパスカル, 飯塚邦彦, 小林春夫, 傘昊, 高井伸和
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J93-A

      ページ: 107-118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-Noise-Coupled Architecture of Complex Bandpass ΔΣAD Modulator2009

    • 著者名/発表者名
      Hao San, Haruo Kobayashi
    • 雑誌名

      IEICE Trans on Fundamentals E92-A

      ページ: 998-1003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] インバータタイプGm-Cバンドパスフィルタの解析と設計2009

    • 著者名/発表者名
      林海軍, 田邊朋之, 傘昊, 小林春夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) 129-C

      ページ: 1483-1489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise-Coupled ΔΣAD Modulator with Shared OP-Amp2009

    • 著者名/発表者名
      H.San, H.Konagaya, T.Yamada, H.Lin, H.Kobayashi, K.Ando, C.Murayama
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) 129-C

      ページ: 2167-2173

    • 査読あり
  • [学会発表] 冗長アルゴリズム逐次比較近似ADCでのコンパレータ・オフセットのデジタル補正技術2009

    • 著者名/発表者名
      小川智彦, 松浦達治, 小林春夫, 高井伸和, 堀田正生, 傘昊
    • 学会等名
      電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
    • 発表場所
      静岡大学(浜松)
    • 年月日
      2009-12-15
  • [学会発表] Design of SAR ADC with Digital Error Correction using Three Comparators2009

    • 著者名/発表者名
      H.Lin, A.Motozawa, P.LoRe, K.Iizuka, H.Kobayashi, H.San, N.Takai
    • 学会等名
      電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
    • 発表場所
      静岡大学(浜松)
    • 年月日
      2009-12-15
  • [学会発表] Sturdy-MASH-type ΔΣAD Modulator with Wide Dynamic Range2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamada, H.Konagaya, H.San, H.Kobayashi
    • 学会等名
      電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
    • 発表場所
      静岡大学(浜松)
    • 年月日
      2009-12-15
  • [学会発表] Q Factor and Loop Delay Effects Consideration for a Continuous-Time ΔΣAD Modulator2009

    • 著者名/発表者名
      H.Lin, T.Tanabe, A.Motozawa, P.Lo Re, K.Iizuka, H.Kobayashi, H.San, N.Takai
    • 学会等名
      2009 IEEJ International Analog VLSI Workshop
    • 発表場所
      Imperial Mae Ping Hotel会議場(ChiangMai, Thailand)
    • 年月日
      2009-11-09
  • [学会発表] Novel MASH Architecture of ΔΣAD Modulator2009

    • 著者名/発表者名
      H.Konagaya, T.Yamada, H.San, H.Kobayashi
    • 学会等名
      2009 IEEJ International Analog VLSI Workshop
    • 発表場所
      Imperial Mae Ping Hotel会議場(ChiangMai, Thailand)
    • 年月日
      2009-11-09
  • [学会発表] Design of SAR ADC with Digital Error Correction using Three Comparators2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kawakami, N.Kawasaki, M.Hotta, H.San, H.Kobayashi
    • 学会等名
      2009IEEJ International Analog VLSI Workshop
    • 発表場所
      Imperial Mae Ping Hotel会議場(ChiangMai, Thailand)
    • 年月日
      2009-11-09
  • [学会発表] Study of Q Factor and Loop Delay Effects of a Continuous-Time ΔΣAD Modulator2009

    • 著者名/発表者名
      H.Lin, A.Motozawa, P.Lo Re, K.Iizuka, H.Kobayashi, H.San
    • 学会等名
      The IEEE 8th International Conference on ASIC (ASICON 2009)
    • 発表場所
      Preess Resort & Hotel会議場(Changsha, China)
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] Complex Bandpass ΔΣAD Modulator with Noise-coupled Image Rejection2009

    • 著者名/発表者名
      H.San, H.Kobayashi
    • 学会等名
      52nd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS 2009)
    • 発表場所
      Condesa Hotel会議場(Cancun, Mexico)
    • 年月日
      2009-08-04
  • [学会発表] インバータタイプGm-Cバンドパスフィルタの解析と設計2009

    • 著者名/発表者名
      林海軍, 田辺朋之, 傘昊, 小林春夫
    • 学会等名
      第22回回路とシステム軽井沢ワークショップ
    • 発表場所
      軽井沢プリンスホテルウェスト・国際会議場
    • 年月日
      2009-04-21
  • [学会発表] 連続時間BPΔΣAD変調器のQ値とループ遅延の影響2009

    • 著者名/発表者名
      林海軍, 田辺朋之, 元澤篤史, ロレパスカル, 飯塚邦彦, 小林春夫, 傘昊, 高井伸和
    • 学会等名
      第22回回路とシステム軽井沢ワークショップ
    • 発表場所
      軽井沢プリンスホテルウェスト・国際会議場
    • 年月日
      2009-04-20
  • [学会発表] SAR ADC Algorithm with Redundancy and Digital Error Correction2009

    • 著者名/発表者名
      小川智彦, 小林春夫, 堀田正生, 高橋洋介, 傘昊, 高井伸和
    • 学会等名
      第22回回路とシステム軽井沢ワークショップ
    • 発表場所
      軽井沢プリンスホテルウェスト・国際会議場
    • 年月日
      2009-04-20
  • [産業財産権] 複素バンドパスΔΣAD変調器及びデジタル無線受信機2010

    • 発明者名
      傘昊、小林春夫
    • 権利者名
      群馬大学
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/052873
    • 出願年月日
      2010-02-24
    • 外国

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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