| 講演名 | 2017-12-14 時間計測アプリケーションに向けた抵抗レスで面積利用効率の高い超低電力フルオンチップ弛張発振器 浅野 大樹(神戸大), 廣瀬 哲也(神戸大), 尾崎 年洋(神戸大), 黒木 修隆(神戸大), 沼 昌宏(神戸大), |
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| 抄録(和) | 本稿では，時間計測アプリケーションに向けた抵抗レスで面積利用効率の高い超低電力フルオンチップ弛張発振器を提案する．提案回路は従来の電流比較型弛張発振器をもとに抵抗を使用しない回路構成をとり，高い面積利用効率を実現した．提案回路は定電流回路，PTAT電圧源，電流比較型弛張発振器，シャントレギュレータ，そして出力ロジックより構成される．PTAT電圧源とシャントレギュレータは，弛張発振器の温度依存性を補償する．提案回路を65-nm CMOSプロセスで設計し，シミュレーション評価を行った．提案回路の面積は0.022mm2，動作周波数は32.5-kHz，消費電力は271-nWであった．動作周波数の温度係数と電源電圧依存性は，それぞれ138ppm/?C，13.9ppm/mVであった．モンテカルロ解析によるシミュレーション評価では，動作周波数の平均値は32.3 kHz，分散は0.6 kHz，そして変動係数は1.9%となった． |
| 抄録(英) | In this paper, we propose a fully integrated and area-efficient resistor-less relaxation oscillator (ROSC) for ultra-low power real-time clock (RTC) applications. The proposed ROSC is based on a conventional ROSC and modified to be area-efficient circuit configuration, without using resistors. The proposed ROSC consists of a bias current source, proportional to absolute temperature (PTAT) voltage source, current mode ROSC, shunt regulator, and output logic circuit. The PTAT voltage source and shut regulator are used to compensate for the temperature characteristics of the ROSC. By implementing our proposed ROSC, the area was 0.022 mm2. Simulated results demonstrated that our proposed ROSC in a 65-nm CMOS process generates 32.5-kHz clock frequency and achieves ultra-low power dissipation of 271 nW. The temperature and voltage dependences of the oscillation frequency were 138ppm/?C and 13.9ppm/mV, respectively. Monte Carlo statistical simulations showed that the mean, standard deviation, and the coefficient of variation are 32.3 kHz, 0.6 kHz, and 1.9%, respectively. |
| キーワード(和) | リアルタイムクロック / 超低消費電力 / 抵抗レス / 高い面積利用効率 / 弛張発振器 / PVT耐性 |
| キーワード(英) | Real-time clock (RTC) / ultra-low power / resistor-less / area efficient / relaxation oscillator / PVT tolerant |
| 資料番号 | CAS2017-98,ICD2017-86,CPSY2017-95 |
| 発行日 | 2017-12-07 (CAS, ICD, CPSY) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD / CPSY / CAS |
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| 開催期間 | 2017/12/14(から2日開催) |
| 開催地（和） | アートホテル石垣島 |
| 開催地（英） | Art Hotel Ishigakijima |
| テーマ（和） | 学生・若手研究会 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 日高 秀人(ルネサス エレクトロニクス) / 中野 浩嗣(広島大) / 平木 充(ルネサス エレクトロニクス) |
| 委員長氏名（英） | Hideto Hidaka(Renesas) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Mitsuru Hiraki(Renesas) |
| 副委員長氏名（和） | 永田 真(神戸大) / 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 岡崎 秀晃(湘南工科大) |
| 副委員長氏名（英） | Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Hideaki Okazaki(Shonan Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 高宮 真(東大) / 橋本 隆(パナソニック) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 山口 基(ルネサスシステムデザイン) / 橘 俊宏(湘南工科大) |
| 幹事氏名（英） | Makoto Takamiya(Univ. of Tokyo) / Takashi Hashimoto(Panasonic) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Motoi Yamaguchi(Renesas) / Toshihiro Tachibana(Shonan Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 夏井 雅典(東北大) / 柘植 政利(ソシオネクスト) / 伊藤 浩之(東工大) / 範 公可(電通大) / 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) / 中村 洋平(日立) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masanori Natsui(Tohoku Univ.) / Masatoshi Tsuge(Socionext) / Hiroyuki Ito(Tokyo Inst. of Tech.) / Pham Konkuha(Univ. of Electro-Comm.) / Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Yohei Nakamura(Hitachi) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Circuits and Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 時間計測アプリケーションに向けた抵抗レスで面積利用効率の高い超低電力フルオンチップ弛張発振器 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Maximum power estimator for ultra-low power energy harvesters |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | リアルタイムクロック / Real-time clock (RTC) |
| キーワード(2)（和/英） | 超低消費電力 / ultra-low power |
| キーワード(3)（和/英） | 抵抗レス / resistor-less |
| キーワード(4)（和/英） | 高い面積利用効率 / area efficient |
| キーワード(5)（和/英） | 弛張発振器 / relaxation oscillator |
| キーワード(6)（和/英） | PVT耐性 / PVT tolerant |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 浅野 大樹 / Hiroki Asano |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 神戸大学(略称：神戸大) Kobe University(略称：Kobe Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 廣瀬 哲也 / Tetsuya Hirose |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 神戸大学(略称：神戸大) Kobe University(略称：Kobe Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 尾崎 年洋 / Toshihiro Ozaki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 神戸大学(略称：神戸大) Kobe University(略称：Kobe Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 黒木 修隆 / Nobutaka Kuroki |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 神戸大学(略称：神戸大) Kobe University(略称：Kobe Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 沼 昌宏 / Masahiro Numa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 神戸大学(略称：神戸大) Kobe University(略称：Kobe Univ.) |
| 発表年月日 | 2017-12-14 |
| 資料番号 | CAS2017-98,ICD2017-86,CPSY2017-95 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | CAS-343,ICD-344,CPSY-345 |
| ページ範囲 | pp.141-141(CAS), pp.141-141(ICD), pp.141-141(CPSY), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2017-12-07 (CAS, ICD, CPSY) |