| 講演名 | 2023-08-01 ［招待講演］最先端CMOSプロセスを適用した小型高分解能サイクリックA/D変換器の開発 大島 俊(日立), 山本 敬亮(日立), 小野 豪一(日立), |
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| 抄録(和) | 7nm CMOSプロセスによる小型かつ高分解能のサイクリックA/D変換器を紹介する．このA/D変換器は1.5bit（３値）変換を行う少数のステージで構成される．各ステージに完全差動サンプリングとパッシブ残差増幅を適用することで，A/D変換器の小型化と低電力化を図った．また，各変換サイクルに動的容量スケーリングを導入し，従来のサイクリックA/D変換器の課題である低い電力効率と狭い入力信号帯域を克服した．さらに，各ステージにおける３値判定を，簡単な回路構成の時間アシストコンパレータで実現した．これらの技術を適用したA/D変換器を7nm CMOSプロセスで試作評価した結果，変換レート4MS/s，SNDR 74.0dB（有効分解能12.0bit）を0.016mm2の小面積，0.86mWの低電力，0.75Vの低電圧動作で実現できた． |
| 抄録(英) | A tiny but high-resolution cyclic ADC is presented with 7nm CMOS process. The 1.5bit/stage cyclic ADC performs fully differential sampling and passive residue amplification for small size and power. Proposed dynamic capacitance scaling overcomes limited power efficiency and input bandwidth of traditional cyclic ADCs. A time-assisted comparator makes ternary decision with minimal overhead. Measurement results of the 7nm CMOS prototype proved 4MS/s conversion rate and 74.0dB SNDR with 0.016mm2 and 0.86mW under 0.75V supply. |
| キーワード(和) | サイクリックA/D変換器 / パッシブ増幅 / 容量スケーリング / 時間ベースコンパレータ |
| キーワード(英) | Cyclic ADC / Passive amplification / Capacitance scaling / Time-based comparator |
| 資料番号 | SDM2023-35,ICD2023-14 |
| 発行日 | 2023-07-25 (SDM, ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM / ICD / ITE-IST |
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| 開催期間 | 2023/8/1(から3日開催) |
| 開催地（和） | 北海道大学 情報教育館 3F |
| 開催地（英） | Hokkaido Univ. Multimedia Education Bldg. 3F |
| テーマ（和） | アナログ、アナデジ混載、RF及びセンサインタフェース回路、低電圧・低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 |
| テーマ（英） | Analog, Mixed Analog and Digital, RF, and Sensor Interface, Low Voltage/Low Power Techniques, Novel Devices/Circuits, and the Applications |
| 委員長氏名（和） | 大見 俊一郎(東工大) / 池田 誠(東大) / 池辺 将之(北大) |
| 委員長氏名（英） | Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Masayuki Ikebe(Hokkaido Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 宇佐美 達矢(ラピダス) / 若林 準人(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 小室 孝(埼玉大) / 下ノ村 和弘(立命館大) / 香川 景一郞(静岡大) |
| 副委員長氏名（英） | Tatsuya Usami(Rapidus) / Hayato Wakabayashi(Sony Semiconductor Solutions) / Takashi Komuro(Saitama Univ.) / Kazuhiro Shimonomura(Ritsmeikan Univ.) / Keiichiro Kagawa(Shizuoka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 諏訪 智之(東北大) / 野田 泰史(パナソニック) / 吉原 義昭(キオクシア) / 宮地 幸祐(信州大) / 徳田 崇(東工大) / 黒田 理人(東北大) / 北村 和也(NHK) / 山下 雄一郎(TSMC) / 大倉 俊介(立命館大) / 竹本 良章(メムスコア) |
| 幹事氏名（英） | Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) / Taiji Noda(Panasonic) / Yoshiaki Yoshihara(Kioxia) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Takashi Tokuda(Tokyo Inst. of Tech.) / Rihito Kuroda(Tohoku Univ.) / Kazuya Kitamura(NHK) / Yuichiro Yamashita(TSMC) / Shunsuke Okura(Ritsumeikan Univ.) / Yoshiaki Takemoto(MEMS CORE) |
| 幹事補佐氏名（和） | 細井 卓治(関西学院大) / 二瀬 卓也(ウエスタンデジタル) / 白井 僚(京大) / 塩見 準(阪大) / 久保木 猛(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 秋田 純一(金沢大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takuji Hosoi(Kwansei Gakuin Univ.) / Takuya Futase(Western Digital) / Ryo Shirai(Kyoto Univ.) / Jun Shiomi(Osaka Univ.) / Takeshi Kuboki(Sony Semiconductor Solutions) / Junichi Akita(Kanazawa Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Group on Information Sensing Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］最先端CMOSプロセスを適用した小型高分解能サイクリックA/D変換器の開発 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Development of small-size high-resolution cyclic ADC with latest CMOS technology |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | サイクリックA/D変換器 / Cyclic ADC |
| キーワード(2)（和/英） | パッシブ増幅 / Passive amplification |
| キーワード(3)（和/英） | 容量スケーリング / Capacitance scaling |
| キーワード(4)（和/英） | 時間ベースコンパレータ / Time-based comparator |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大島 俊 / Takashi Oshima |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日立製作所(略称：日立) Hitachi, Ltd.(略称：Hitachi) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山本 敬亮 / Keisuke Yamamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日立製作所(略称：日立) Hitachi, Ltd.(略称：Hitachi) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 小野 豪一 / Goichi Ono |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日立製作所(略称：日立) Hitachi, Ltd.(略称：Hitachi) |
| 発表年月日 | 2023-08-01 |
| 資料番号 | SDM2023-35,ICD2023-14 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | SDM-143,ICD-144 |
| ページ範囲 | pp.1-5(SDM), pp.1-5(ICD), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-07-25 (SDM, ICD) |