デジタル式センサを可能とする時間分解能型オールデジタルAD変換器TAD－高温動作と多機能性の応用

摘要

今日，携帯機器，音響·映像機器，医療機器，ロボット等の各種電子システムは高度にデジタル化され，高性能センサを取込み日々進化している．現在主流のセンサはアナログ式であるが，多様な使用環境，厳しい小型低コスト化要求，更に超低電力化への対応には完全デジタル化が有効である．そこで，微細化可能でセンサ回路に適する時間分解能型オールデジタルAD変換器TAD（Time A/D converter）を開発，その特徴と実用化例を報告した［1］．今後益々，小型，高性能，低コスト，低電力，スマート化の同時達成要求が高まり，加えて応用分野拡大に伴う高負荷条件（広範囲温度等）への対応が求められる．したがって，耐環境性と信頼性の向上においても比類ない効果を有するセンサ回路のデジタル化が一層重要となる．その実現には，従来アナログ回路に依存しないセンサ用AD変換器が鍵となる．本論では，TAD型TDC基本構成，広範囲温度（-35～140℃）評価結果，センサ試作例（動作温度：-40～150℃）を報告する．また，時間分解能型回路の特徴に基づく高性能化と多機能性の応用例を紹介する．