べき乗変換ICにおける演算増幅器の安定性低下の原因解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: GS2-2-6

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): Analysis of Cause for Decrease in Stability in Operational Amplifier Circuit used in Exponentiation Conversion IC

著者名: 松井 文也（東洋大学）,岡部 大佑（東洋大学）,佐野 勇司（東洋大学）

著者名(英語): Fumiya Matsui (Graduate School of Toyo University),Daisuke Okabe (Toyo University),Yuji Sano (Toyo University)

キーワード: 信号変換回路|サブスレッショルド|非線形補正|IoT|べき乗関数|Signal conversion circuit|Subthreshold|Nonlinearity compensation|IoT|Exponentiation function

要約(日本語): 我々はCMOSべき乗変換ICへの入出力信号を，電流から汎用性の高い電圧信号化すると共に，GND～電源電圧までの直流入出力電圧範囲をもつRail-to-Rail演算増幅器，及び演算増幅器を用いた電圧電流変換回路を提案してきた。従来の演算増幅器では，入力電圧範囲を拡大するため高同相電圧において動作する差動電圧入力段と低同相電圧時に動作する差動電圧入力段のそれぞれを入力端子に並列接続する構成を用いている。　しかし，両方の回路が動作する同相電圧範囲で増幅度が過剰となり安定性が低下して，試作品による実測では発振が確認された。また，演算増幅器によりソース接地回路に負帰還を施した電圧電流変換回路においても帰還信号の位相遅れが大きく，安定性低下の原因となっていたと考えられる。これらの不安定性を改善して設計したICを現在、試作中であり，実測による性能評価が今後の課題となる。