間欠動作する故障検出機構と多重化によるAMSシステムの高信頼化

通过间歇性故障检测机制和多路复用提高 AMS 系统的可靠性

基本信息

批准号：
21K11813
负责人：
橘昌良
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はAMS（Analog Mixed Signal)システムLSIの高信頼化を目的としたアナログ回路の故障検出をシステムの動作中にも行える機構の開発を主目的としている。この機構はAMSシステムがデジタル/アナログ両方の回路を組み合わせて使える点を利用して、検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間を理容師ってテストを進めることで、システムの動作状態での動作異常の検出を行うことが出来るシステムを提案し、LSI化を行いその有効性を確認、実証することを目的としている。令和４年度には、基準電源回路のカタストロフィック故障を検出するための回路に関してのLSI化とアナログ信号処理システムで良く使用される電位の比較に用いられるコンパレータ、特に高速な応答を要求されるところで使用されるダイナミックコンパレータについてカタストロフィック故障を検出するための機構とそれを実現する回路の設計とLSI化を行った。また、故障検出回路では，電源電圧、接地電圧との差がトランジスタのしきい値電圧よりも小さい電圧の検出も要求されるため入力電圧をシフトして検出するコンパレータの設計とＬＳＩ化を行った。基準電源回路については、LSI化された実証回路において素子バラツキの影響が故障検出回路の動作に影響し、故障の有無を検出できない問題が発生した。そのため、素子バラツキの範囲を確認し、故障検出を容易にするための回路の検討とLSI化を行っている。上記の３つの回路についてはLSI化を行い、動作の確認を行う予定である。以上の研究成果については１件の論文（査読付き）と国内学会での発表が２件ある。

本研究的主要目的是开发一种即使在系统运行过程中也能检测模拟电路故障的机制，以提高AMS（模拟混合信号）系统LSI的可靠性。这种机制利用了AMS系统可以结合数字和模拟电路的特点，让理发师在待测模拟电路不需要操作的时间进行测试，从而达到检查系统运行状态的目的。本项目的目的是提出一种能够检测运行异常的系统，将其应用到LSI中，并确认和展示其有效性。 2020年度，我们将推出用于检测基准电源电路中的灾难性故障的电路的LSI电路，以及用于比较通常在需要特别高速响应的模拟信号处理系统中使用的电位的比较器。顺便说一下，我们设计了一种机制。用于检测所使用的动态比较器中的灾难性故障，以及实现它的电路，并将其实现到LSI中。此外，由于故障检测电路需要检测电源电压和接地电压之间的差值小于晶体管阈值电压的电压，因此我们设计了一个比较器来移位和检测输入电压，并将其实现为一个大规模集成电路。对于基准电源电路，在作为LSI实现的演示电路中，元件偏差的影响影响故障检测电路的操作，导致无法检测故障的有无的问题。因此，我们正在研究元件变化范围并研究电路并将其转换为LSI以便于故障检测。我们计划将上述三个电路转换为LSI并确认其操作。上述研究成果有一篇论文（同行评审）和两次在国内学术会议上的报告。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

BIST Scheme for Dynamic Comparators

动态比较器的 BIST 方案

DOI：
10.3390/electronics11244169
发表时间：
2022
期刊：
electronics
影响因子：
2.9
作者：
Masayoshi Tachibana ; Tang Xiaobin
通讯作者：
Masayoshi Tachibana ; Tang Xiaobin

A BIST Scheme for Bootstrapped Switches

自举开关的 BIST 方案

DOI：
10.3390/electronics10141661
发表时间：
2021
期刊：
electronics
影响因子：
2.9
作者：
TAKEUCHI Yuta;AOYAMA Shunya;SATO Masanori;KUROKI Nobutaka;ICHIOKA Yoshihiro;SUGANUMA Naoaki;Masayoshi Tachibana ; Tang Xiaobin
通讯作者：
Masayoshi Tachibana ; Tang Xiaobin

バンドギャップ基準電源回路の素子バラツキを抑制する回路の検討

带隙基准电源电路中抑制元件偏差的电路研究