| 研究課題/領域番号 |
23360162
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
吉増 敏彦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70367176)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 太陽電池 / 低消費電力 / パワーアンプ / 発振器 |
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| 研究概要 |
平成２４年度は、富士通65nm CMOS技術を用いて、0.5Vで動作する発振器、ディテクタ、コンパレータの各回路の考案を行った。さらに、ディテクタ、コンパレータでフィードバックループを構成し、発振器の消費電力を低減する回路（全体回路）を設計した。
１）発振器
電源電圧＝0.5Vの条件で、回路シミュレーションにより発振周波数＝2GHz帯が得られた。また、発振回路にはバッファアンプも組み込んだ。このバッファアンプは0.5Vで設計し、動作を確認した。この回路は、来年度実施するパワーアンプの0.5V動作化への有効な回路候補である。発振回路の出力（バッファアンプ出力）は約―5～―10dBmでり、十分な出力電力である。
２）ディテクタ、コンパレータ、全体回路
電源電圧＝0.5Vの条件で、回路シミュレーションにより動作確認した。発振器の出力電力が―10dBm程度であることから、それ以下の電力を検出できるようディテクタを設計した。また、コンパレータは発振器に用いるMOSFETのゲート電圧を有効に可変できることを確認した。ディテクタ、コンパレータでフィードバックループを構成し、発振器の消費電力を低減する回路を設計し。シミュレーションで消費電力が低減できることを確認した。
以上、回路シミュレーションにより、0.5Vで各回路と全体回路が動作することを確認できたので、レイアウト設計を行い、富士通にICチップ試作を依頼した（2012年12月）。その後、2013年3月中旬にチップが納品された。平成２５年度は、ICチップの評価を進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成２３、２４年度において、0.5V動作が期待できる発振器、ならびに低消費電力化に不可欠なディテクタとコンパレータ回路の0.5V動作を回路シミュレーションにて確認ができた。さらに上記の各回路とすべての回路を集積した低消費電力発振器のレイアウト設計、検証を実施し、富士通イーシャトル社に依頼してチップ作成まで完了した。これらの実績は、研究計画に沿って順調な進捗である。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２４年度に富士通イーシャトル社にて試作したチップの評価を行い、新規回路の有効性を確認する。また、0.5Vで動作するパワーアンプを実現するための新規回路を考案していく。
なお、平成２４年に使用した富士通イーシャトル社は平成２５年度に解散する予定で、今後は富士通イーシャトル社をチップ試作に利用できなくなる。そのため、今後の研究に使用する新たなプロセスと試作ファブの選定を行わなければならない。これは平成２２年度に本研究課題を提案した際には予測できなかった事態であるが、研究課題遂行のためファブとプロセス選定を行う。
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