間欠動作する故障検出機構と多重化によるAMSシステムの高信頼化

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本研究はAMS（Analog Mixed Signal)システムLSIの高信頼化を目的としたアナログ回路の故障検出をシステムの動作中にも行える機構の開発を主目的としている。この機構はAMSシステムがデジタル/アナログ両方の回路を組み合わせて使える点を利用して、検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間を理容師ってテストを進めることで、システムの動作状態での動作異常の検出を行うことが出来るシステムを提案し、LSI化を行いその有効性を確認、実証することを目的としている。令和４年度には、基準電源回路のカタストロフィック故障を検出するための回路に関してのLSI化とアナログ信号処理システムで良く使用される電位の比較に用いられるコンパレータ、特に高速な応答を要求されるところで使用されるダイナミックコンパレータについてカタストロフィック故障を検出するための機構とそれを実現する回路の設計とLSI化を行った。また、故障検出回路では，電源電圧、接地電圧との差がトランジスタのしきい値電圧よりも小さい電圧の検出も要求されるため入力電圧をシフトして検出するコンパレータの設計とＬＳＩ化を行った。基準電源回路については、LSI化された実証回路において素子バラツキの影響が故障検出回路の動作に影響し、故障の有無を検出できない問題が発生した。そのため、素子バラツキの範囲を確認し、故障検出を容易にするための回路の検討とLSI化を行っている。上記の３つの回路についてはLSI化を行い、動作の確認を行う予定である。以上の研究成果については１件の論文（査読付き）と国内学会での発表が２件ある。