弱反転動作を活用したCMOSべき乗変換ICの信号ダイナミックレンジの拡大

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: ECT21015

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子回路研究会

発行日: 2021/03/02

タイトル(英語): Signal Dynamic Range Expansion in Exponentiation Conversion CMOS IC Composed of MOSFETs Operating in Subthreshold Region

著者名: 西山 直哉(東洋大学),新井 将広(東洋大学),佐野 勇司(東洋大学)

著者名(英語): Naoya Nishiyama(Toyo University),Masahiro Arai(Toyo University Graduate School),Yuji Sano(Toyo University)

キーワード: 信号変換回路|弱反転|べき乗関数|非線形補正|Signal conversion circuit|Subthreshold|Exponentiation function|Nonlinearity compensation

要約(日本語): 各種の入出力素子の非線形特性の補正に適した「信号べき乗変換回路」を、MOSFETの弱反転動作を活用した小規模回路により提案し研究を続けてきた。今回MOSFETの電流密度の最適化とOPアンプ回路の導入により信号ダイナミックレンジを大幅に拡大した。試作ICにより性能確認した結果、べき指数値0.5～2.0の範囲において36.7 dB確保した。本回路をマイコンチップにインターフェース回路として搭載して一般的なセンサの補正に適用できる見込みを得た。

要約(英語): In order to compensate non-linearity of the electronic device, an exponentiation conversion circuit that can change the power exponent to any value has been proposed. This circuit is a small-scale circuit that utilizes the exponential characteristics of the MOSFET subthreshold region. In this paper, it was confirmed that the application of OP-amp circuits and optimization in designing MOSFETs expanded the signal dynamic range of the circuit. When the circuit performance was evaluated by a prototype IC with 0.6 μm CMOS process, we confirmed the signal dynamic range was expanded from 6.90 dB to 36.7 dB.

本誌: 2021年3月5・6日電子回路研究会

本誌掲載ページ: 31-36 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 2,113 Kバイト