科学衛星搭載小型プラズマ波動観測器に用いる温度補償G_m －Cフィルタ

摘要

宇宙空間におけるプラズマ波動観測用のアナログ回路のASICによる小型集積化が進められており，その一部として開発した温度補償を適用したG_m -CLPF（Low-PaBS Filter）について述べる．温度補償方式は，人工衛星の搭載機器であるプラズマ波動観測器に求められる性能から，クロックを用いずまた大規模な回路を必要としない方式として，区分的に線形な温度特性をもつ電流源を用いる回路を採用する．Gm -C LPFを構成するOTA（Operational Transconductance Amplifier）にそのGm の温度依存性を補償するように電流を入力することによってGm -CLPFの特性を補償する．SPICE シミュレーションでは，想定温度-30～60℃ の範囲内で士1％以内の温度特性を実現し，TSMC 0.25-μm プロセスを利用した試作の結果では，特性の悪化が見られたが温度補償がなされた特性が得られた．プラズマ波動観測器に用いる温度補償を適用したGm -CLPFについて試作を行った回路の性能を確認し，目標とする性能をほほ達成する結果を得た．