高耐圧1.2-μmCMOSプロセスを用いた超高速ビデオカメラ用CCD電源チップの設計(低消費電力設計,信号処理,LSI,及び一般)
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概要
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斜行直線CCD型メモリーを備える画素周辺記録型撮像素子(ISIS)で100から150の連続画像を1億枚/秒の速度で撮影する超高速ビデオカメラの開発を行っている.システムの電源電圧は最大8Vであり,電源チップはCCDチップのクロック当り最大5-nFの負荷容量を駆動する.本研究では,約32Vの絶縁破壊電圧をもつSOI型1.2-μmCMOS/プロセスに基づき,クロックを生成する電源チップの設計を目指す.バルク型1.2-μmCMOSプロセスのMOSFET電流-電圧特性の実測値に合わせたLEVEL2モデル・パラメータに対し,そのチャネル不純物濃度が深さ方向にそのまま変わらない同プロセスを想定した.基板はノンフローティングにし,そのコンタクト抵抗が小さくなるようにレイアウトを工夫し,横型のnpn-或いはpnp-BJTを活性化する統合CBiCMOSバッファ回路により大きな負荷を駆動する.回路シミュレーションの結果,電源電圧が8Vで負荷容量が5-nFの場合,β_Fを100とした統合CBiCMOSバッファ回路は,ファンアウト4の2段CMOSインバータに比べ,遅延時間が約1/10となり,エネルギーは約101%と僅かに上回っている.5-nFの負荷容量に対し最大8MHzでしか動作しないので,さらに新しい工夫が必要とされている.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2008-06-19
著者
-
江藤 剛治
近畿大学理工学部
-
竹原 幸生
近畿大学理工学部
-
秋濃 俊郎
近畿大学生物理工学部
-
西 謙二
近畿大学工業高等専門学校
-
小林 正稔
近畿大学生物理工学部
-
秋濃 俊郎
近畿大学生物理工学部電子システム情報工学科
-
秋濃 俊郎
近畿大学大学院生物理工学研究科
-
西 謙二
(株)半導体先端テクノロジーズ第二研究部
-
西 謙二
近畿大学高等専門学校総合システム工学科電気電子系:(現)筑波大学大学院
-
竹原 幸生
近畿大学 理工学部
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