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2015 Fiscal Year Annual Research Report

誘導結合通信を用いた無線接続型ジッタ情報試験システムの開発

Research Project

Project/Area Number 24760266
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

新津 葵一  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (40584785)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords半導体集積回路 / アナログ回路 / ジッタ / クロック回路 / テスト容易化 / 低消費電力化回路技術 / 高速化回路技術 / デジタル回路
Outline of Annual Research Achievements

半導体集積回路(相補型金属酸化膜半導体集積回路、CMOS集積回路、シーモス集積回路)の高速化に伴い、半導体集積回路の時間基準信号であるクロック信号の理想タイミングからの時間揺らぎ(ジッタ)による動作不良が顕在化している。また、回路アーキテクチャの進展により、ジッタが性能を律即する時代に突入している。そこで、半導体集積回路内のジッタ情報を高精度かつ低コストで試験するシステムの開発が急務となっている。
本研究においては、誘導結合通信(インダクタ間の誘導結合を利用した通信技術)の低消費電力・低コストという特長に着目し、誘導結合通信を用いた無線接続型ジッタ情報試験システムの開発を目指した。半導体集積回路内に搭載した高精度ジッタ測定回路と半導体出荷時の良品判定試験に用いられる半導体試験装置内に搭載したジッタ分析回路間を誘導結合通信にて接続して、世界最高制度・最小面積(最小製造コスト)のジッタ情報試験システムの開発を目標に、世界に先駆けて研究開発を行った。
平成24年度においては、要素回路のシミュレーションレベルでの検証を行った。平成25年度においては、回路アーキテクチャ全体の検討ならびに基盤となる技術の第一次検証を行った。トランジスタレベルでの設計を行い、有効性をシミュレーションにより確認した。平成26年度においては、トランジスタレベルから発展させて物理レベル設計(物理レイアウト・マスクレイアウト図での設計)での検証を行った。最終年度である平成27年度においては実際のCMOSプロセスにおける検証を行い、有効性を確認した。本研究を通じて、半導体集積回路内のジッタ情報を高精度かつ低コストで試験するシステムの開発が達成されると共に、将来に渡る更なる高性能化への道筋を得ることに成功した。

  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Design and experimental demonstration of low-power CMOS magnetic cell manipulation platform using charge recycling technique2016

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Kohei Yoshida, and Kazuo Nakazato
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 55 Pages: 03DF13

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.03DF13

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Well-Shaped Microelectrode Array Structure for High-Density CMOS Amperometric Electrochemical Sensor Array2016

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Tsuyoshi Kuno, Masayuki Takihi, and Kazuo Nakazato
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics

      Volume: E99-C Pages: NA

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Low-Power Inverter-Based CMOS Level-Crossing A/D Converter for Low-frequency Biosignal Sensing2016

    • Author(s)
      Suiki Tanaka, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 55 Pages: 03DF10

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.03DF10

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design and Experimental Verification of Low-Voltage Two-Dimensional CMOS Electrophoresis Platform with 32×32 Sample/Hold Cell Array2016

    • Author(s)
      Yuuki Yamaji, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 55 Pages: 03DF07

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.03DF07

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of Microelectrode Arrays Using Electroless Plating for CMOS-Based Direct Counting of Bacterial and HeLa Cells2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Shoko Ota, Kohei Gamo, Hiroki Kondo, Masaru Hori, and Kazuo Nakazato
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems

      Volume: 9 Pages: 607-619

    • DOI

      10.1109/TBCAS.2015.2479656

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A CMOS PWM Transceiver Using Self-Referenced Edge Detection2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Yusuke Osawa, Daiki Hirabayashi, Osamu Kobayashi, Takahiro J. Yamaguchi, and Haruo Kobayashi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      Volume: 23 Pages: 1145-1149

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2014.2321393

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Energy-Autonomous Biosensing Platform Using Supply-Sensing CMOS Integrated Sensor and Bio Fuel Cell2016

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu
    • Organizer
      Asian Workshop on Smart Sensor System (AWSSS 2016)
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] CMOS Bio-Imaging Platform for Next-Generation Plasma-Enhanced Biomedical Applications2016

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Hiroki Kondo, Masaru Hori, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conference on Advanced Plasma Technologies (ICAPT-5)
    • Place of Presentation
      ログラ、スロベニア
    • Year and Date
      2016-02-28 – 2016-03-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Design of an Energy-Autonomous, Disposable, Supply-Sensing Biosensor Using Bio Fuel Cell and 0.23-V 0.25-µm Zero-Vth All-Digital CMOS Supply-Controlled Ring Oscillator with Inductive Transmitter2016

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Atsuki Kobayashi, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      ACM/IEEE Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC 2016)
    • Place of Presentation
      マカオ
    • Year and Date
      2016-01-25 – 2016-01-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビッグデータ連携ヘルスケアに向けた0.25μm CMOS 0.23V駆動リング発振制御型近接無線送信器とバイオ燃料電池を用いた電力自立・使い捨て可能発電センシング一体型集積センサ2015

    • Author(s)
      新津葵一、小林敦希、安藤貴史、小川雄大、西澤松彦、中里和郎
    • Organizer
      電子情報通信学会 デザインガイア2015
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-03
  • [Presentation] An Energy-Autonomous, Disposable, Big-Data-Based Supply-Sensing Biosensor Using Bio Fuel Cell and 0.23-V 0.25-μm Zero-Vth All-Digital CMOS Supply-Controlled Ring Oscillator with Inductive Transmitter2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Atsuki Kobayashi, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS 2015)
    • Place of Presentation
      アトランタ
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Noise-Immune Current-Integration-Based CMOS Amperometric Sensor Platform with 1.2 μm × 2.05 μm Electroless-Plated Microelectrode Array for Robust Bacteria Counting2015

    • Author(s)
      Kohei Gamo, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS 2015)
    • Place of Presentation
      アトランタ
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CMOS Electrochemical Sensing Platform for Personalized Healthcare with Medical Big Data2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conference on Integrated Circuits, Design, and Verification (ICDV 2015)
    • Place of Presentation
      ホーチミン
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Non-optical Frequency-Shift Based Testing of Electrode Formation Using LC-VCO for High-Reliability CMOS Biosensor Array2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Low-Power CMOS Magnetic Cell Manipulation Platform Using Charge Recycling Technique2015

    • Author(s)
      Kiichi Niitsu, Kohei Yoshida, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Low-Voltage High-Resolution CMOS Electrophoresis Platform with 32×32 Sample/Hold Cell Array2015

    • Author(s)
      Yuuki Yamaji, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 1.8V-Input-Range Voltage-to-Current Converter Using Source Degeneration for Low-Noise Multimodal CMOS Biosensor Array2015

    • Author(s)
      Keita Muto, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Inverter-Based CMOS Level-Crossing ADC for Low-Power Biosensing2015

    • Author(s)
      Suiki Tanaka, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A CMOS Current Integrator with 1.2um × 2.05um Electroless-Plated 1024 × 1024 Microelectrode Array for High-Sensitivity Bacteria Detection2015

    • Author(s)
      Kohei Gamo, Kiichi Niitsu, and Kazuo Nakazato
    • Organizer
      International Conf. on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科 電子情報システム専攻 情報デバイス講座 知能デバイスグループ

    • URL

      http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/nakazatolab/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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