チャージポンプ回路を用いた低消費電力の容量・ディジタル変換回路の誤差解析及び高精度化に関する研究

カテゴリ: 部門大会

論文No: GS2-2-4

グループ名: 【C】2023年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2023/08/23

タイトル(英語): Error Analysis and Improving Accuracy of Low-Power Capacitance-to-Digital Converter Using Charge Pump Circuits

著者名: 向井 一輝（山梨大学）,小川 覚美（山梨大学）,佐藤 隆英（山梨大学）

著者名(英語): Kazuki Mukai (University of Yamanashi),Satomi Ogawa (University of Yamanashi),Takahide Sato (University of Yamanashi)

要約(日本語): バッテリー駆動で長時間動作可能な容量型センサの信号処理の実現を目指し、チャージポンプ型容量・ディジタル変換回路が提案されている。チャージポンプ型容量・ディジタル変換回路は演算増幅器を用いる従来のスイッチトキャパシタ回路の代わりに、チャージポンプ回路を用いて容量間の電荷転送を行うことによって容量値をディジタル値に変換する。演算増幅器を用いないため従来の容量・ディジタル変換回路と比較して低消費電力化が期待できる。また、回路を構成するコンパレータは同期式コンパレータを用いることによって消費電力の低減が可能である。しかし、この回路では変換精度がスイッチからの誤差電荷、寄生容量、容量バラツキ、コンパレータのオフセット電圧などの影響によって制限される。そこで、本発表では誤差が及ぼす影響の誤差解析を行い、チャージポンプ型容量・ディジタル変換回路の高精度化を検討した結果について示す。