ビアプログラマブルアナログ回路VPAのチップ設計と特性評価

摘要

Recently, programmable analog circuits are started to be used because initial development cost including mask cost is reduced, and chip design is easy. In order to achieve high performance with lower power consumption, we have proposed a Via Programmable Analog (VPA) which customizes the characteristics of analog circuit by changing via masks. The target application of VPA is the analog front-end circuit for various kinds of sensors. In this paper, we have designed VPA test chip using 0.18μmCMOS process. The gain of inverting and non-inverting amplifier can be changed by the via programmable resistance. Experimental results show that the chip output the proper waveform with the programmed gain to the input.%LSIの開発コスト高騰問題や，設計容易性の観点からアナログ回路においてもプログラマブル回路が実用化され始めている.我々は多様なセンサーのアナログフロントエンド回路をターゲットに，低消费電力·高性能な回路を実現するため，ビアマスクの変更で製造時に回路をカスタマイズするVPA(Via Programmable Analog)を提案してきた.本論文ではこのアーキテクチャを用いて0.18μmCMOSプロセスでチップ設計を行った.ビアマスクで制御できる可変抵抗を用いて，反転増幅器，非反転増幅器といった増幅回路の特性を変更可能にしている.試作したチップの特性評価を行い，入力波形に対して出力波形がプログラムした利得で增幅されていることが確認できた.