Time-to-Digital Converterを用いた低電圧駆動温度センサ回路の提案

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2024-11-05
• タイトル: Time-to-Digital Converterを用いた低電圧駆動温度センサ回路の提案
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Temperature sensor with Time-to-Digital Converter for low-voltage operation
• 言語: jpn
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 芝浦工業大学大学院理工学研究科電気電子情報工学専攻
• 著者所属: 芝浦工業大学工学部情報工学科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Engineering, Shibaura Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Computer Science and Engineering, Shibaura Institute of Technology Computer Architecture Lab.
• 著者名: 永井, 海音; 宇佐美, 公良
• 著者名(英): Kaito, Nagai; Kimiyoshi, Usami
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: センサノードとして用いられる Internet of Things（IoT）機器は低消費電力化が求められる．とくに，環境発電での動作下では低い起電力でも動作する超低電圧デバイスが必要である．一方，低電圧動作時の主要電流成分であるリーク電流は強い温度依存性を持ち，温度センサに利用できる．本研究では，複数段のバッファとラッチから構成される Time-to-Digital Converter (TDC) を利用した低電圧駆動温度センサ回路を提案する．リーク電流で動作するバッファの遅延時間が温度上昇とともに短くなることで増大する TDC 回路の出力を利用して，温度のセンシングを行う．ローム社 180nm プロセスで提案回路を設計し，レイアウト実装を行ってシミュレーション評価した結果，電源電圧 0.12V で正常動作することを確認した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Internet of Things (IoT) devices used as sensor nodes require low power consumption. In particular, ultra-low- voltage devices that can operate at low electromotive force are required for energy harvesting. On the other hand, leakage current, which is the main current component in low-voltage operation, has a strong temperature dependence and can be used as a temperature sensor. In this study, we propose a low-voltage-driven temperature sensor circuit using a time-to-digital converter (TDC) consisting of a multi-stage buffer and a latch. The output of the TDC circuit, which increases as the buffer delay decreases with increasing temperature, is used to sense the temperature. We designed the proposed circuit in ROHM's 180nm process, implemented it in layout and evaluated it by simulation. We confirmed that it operates properly at a supply voltage of 0.12V.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムとLSIの設計技術（SLDM）; 巻 2024-SLDM-207, 号 24, p. 1-6, 発行日 2024-11-05
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8639
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会