デジタル補正技術を用いた高精度A/D・D/A変換器の設計と集積化に関する研究

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A/D変換器およびD/A変換器の性能は現代のデジタル通信システムの性能を決定する重要なファクターになっている。これらデータ変換器の最重要性能である精度はその大半が素子のばらつきにより決定され、おおよその傾向として素子の大きさに比例し、素子面積が大きくなると容量が増すため、高精度化と高速化・低電力化・低コスト化は完全なトレードオフ関係にある。このような背景のもと研究テーマとして「デジタル補正技術を用いた高精度A/D・D/A変換器の設計と集積化に関する研究」を設定した。19年度については主として、未だ有効な補正手段が講じられていない高周波での歪み増加などの大きな課題があるダイナミック特性についての研究を行った。MATLAB上に機能モデルを構築し、シミュレーションを行った。その結果、グリッチについては影響はあるものの、リサンプリングなどの手段により対策を講ずることが可能であり、実際の影響は少なく、データ入力に依存した出力インピーダンスが高周波信号の歪みを増加させる主要因であることが分かった。3次歪みが最も影響が大きいが、パラメータの非対称性がある場合は2次の歪みも影響があることがシミュレーション上明確に分かった。この間、下記2件の論文を発表した。(1)Yusuke Ikeda,Matthias Frey,and Akira Matsuzawa"A14-bit 100-MS/s Digitally Calibrated Binary-Weighted Current-Steering CMOS DAC without Calibration ADC"A-SSCC,13-3,pp356-359,Korea,Jeju,Nov,2007.(2)フレイマティアス、松澤 昭"Recent studies on the dynamic behavior of current-steering DACs",電子情報通信学会 シリコンアナログRF研究会,札幌,vol.RF2007-3,Sep.2007.