トポロジー可変リングオシレータを用いた電圧感度の小さい動作温度モニタ

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2017-08-23
• タイトル: トポロジー可変リングオシレータを用いた電圧感度の小さい動作温度モニタ
• タイトル / 言語: en
• タイトル: An On-Chip Temperature Monitor using a Topology Reconfigurable Ring Oscillator with a Low Supply-Voltage Sensitivity
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 回路設計
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者名: 岸本, 真; 石原, 亨; 小野寺, 秀俊
• 著者名(英): Tadashi, Kishimoto; Tohru, Ishihara; Hidetoshi, Onodera
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本稿は，回路トポロジー可変なリングオシレータを用いた電源電圧依存性の小さい動作温度モニタ回路についての提案を行う．トランジスタのサブスレショルドリーク電流は温度に対して指数関数的に変化することが知られている．また強反転電流を使用する場合と比較し，その電源電圧依存性を低減させることが可能である．トポロジー可変リングオシレータはその構成により，しきい値電圧変動や温度変動に対する周波数の感度が異なる．リングオシレータの周波数がリーク電流に依存して変化する構成を用いることで，温度に対し周波数を大きく変化させることが可能である．商用の CMOS 65nm プロセステクノロジを用いた実測及び計算機実験により，提案するモニタ回路についての特性及び性能評価を行った．電源電圧による発振周波数の変動を実測したところ，室温での 0.4 V から 1.0 V までの範囲において 2.6 % であった．また 20 ℃ と 80 ℃ の 2 点での補正後の温度推定誤差は 10 ℃ から 100 ℃ までの範囲において実測では ± 0.5 ℃ 以下であった．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: This paper proposes a temperature monitor circuit that exhibits a low supply-voltage sensitivity adopting a circuit topology of a reconfigurable ring oscillator. The frequency of each topology of this circuit has different sensitivities to the process variation, supply voltage and temperature. The circuit topology of the temperature monitor determines its frequency by subthreshold leakage current. Subthreshold leakage current varies largely by the variation of threshold voltage and temperature. Another important characteristic of the monitor is its low supply-voltage sensitivity. Subthreshold leakage current has low supply sensitivity compared with strong inversion current. In this paper, we show the characteristics and ability of this monitor circuit by simulation and measurement of the test chip fabricated in a 65 nm CMOS process. The measured oscillation frequency of the test chip varies only 2.6 % under a wide range of supply-voltage from 0.4 V to 1.0 V at room temperature. A temperature estimation error ranges within ± 0.5 ℃ over a temperature range of 10 ℃ to 100 ℃ in the measurement.
• 書誌情報: DAシンポジウム2017論文集; 巻 2017, p. 85-90, 発行日 2017-08-23
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会