弱反転動作するMOSFETを用いた万能ガンマ補正ICの設計と試作

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS1-5

グループ名: 【C】平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会プログラム

発行日: 2018/09/05

タイトル(英語): Development of Universal gamma collection IC composed of MOSFET operating in subthreshold region

著者名: 新井 将広(東洋大学),宮本 侑育(トッパン・テクニカル・デザインセンター),佐野 勇司(東洋大学)

著者名(英語): Masahiro Arai|Yusuke Miyamoto|Yuji Sano

キーワード: IC|ガンマ補正|サブスレッショルド|弱反転|信号変換べき乗関数|IC|gamma collection|subthreshold|subthreshold|signal conversionpower functions

要約(日本語): 画像入出力機器には，デバイス固有の非線形性を補正すべく，信号変換特性をガンマ値乗のべき乗関数とするガンマ補正回路が搭載されている。今回，MOSFETの弱反転動作時の電圧電流特性に現れる指数特性を活用した小規模回路により，任意のガンマ値に設定可能なガンマ補正回路を実現し，試作ICにより性能を確認した。提案回路では，対数変換した入力信号に，ガンマ値を乗算した後に指数変換することで，ガンマ値乗のべき乗関数特性が得られる。ガンマ値の電子制御により任意のガンマ値に設定できる万能ガンマ補正回路が実現できた。MOSFETのN／Pch間の指数特性の相異を相殺すべく乗算設計と電流比を補正し，0.6μmCMOSプロセスによってICを試作した。1.6mm×1.2mmのレイアウト面積比は，指数変換部と乗算部と対数変換部で1:10:2となった。試作ICのガンマ値を測定した結果，誤差が7.4%であった。誤差要因の解明と周波数特性等の評価が今後の課題である。

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