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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2021-12-16 15:15 結合インダクタを用いた差動分布型増幅器の解析と設計 ○川原啓輔・楳田洋太郎・高野恭弥（東京理科大）・原 紳介（NICT）  MW2021-92 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では結合インダクタを用いた差動分布型増幅器について述べる．近年の光ファイバ通信では信号の広帯域化と多値化が進んでおり，周波数特性の優れた増幅器が求められている．結合インダクタを用いた差動分布型増幅器は省面積を実現できる一方で，容量結合の影響により利得変動や群遅延変動が増大することが知られている．本研究では差動分布型増幅器の疑似伝送線路を理想的な差動伝送線路として解析し，解析解にもとづいて結合インダクタの寸法を最適化する設計手法を検討した．設計した増幅器を180 nm CMOSプロセスにより実装し，実測により性能を評価した．設計した増幅器の利得は5.1 dBであり，－3 dB帯域幅は18.5 GHz，15 GHz以下における群遅延変動は±2.7 psであった．30 GbpsのNRZ信号およびPAM4変調信号伝送において明瞭なアイ開口を示し，NRZ信号伝送時のRMSジッタは0.42 psと優れた値であった．またコア部専有面積は0.27 mm2であり先行研究と比べて省面積である． |
| （英） | This paper presents a differential distributed amplifier with coupled inductors. Broadband and multi-level signaling are used in recent fiber-optic communications, which required broadband amplifiers. Differential distributed amplifiers with coupled inductors realize compact chip-areas. However, the mutual capacitance of the inductors causes the gain ripple and group delay variation. This research analyses the artificial transmission lines in the differential distributed amplifiers as ideal differential transmission lines. The dimensions of the coupled inductors are determined by numerical optimization based on the analytical solution. The amplifier is implemented in a 180 nm CMOS technology, and performance is assessed by measurement. The amplifiers demonstrated a core area of 0.27 mm2, which is smaller than the previous work. The gain and bandwidth are 5.1 dB and 18.5 GHz, respectively. The group delay variation below 15 GHz is only ±2.7 ps. Besides, clear eye opening was observed in 30 Gbps NRZ and PAM4. The RMS jitter in the 30 Gbps NRZ transmission is 0.42 ps. | |
| キーワード | （和） | 分布型増幅器 / 結合インダクタ / CMOS集積回路 / 光ファイバ通信 / / / / |
| （英） | Distributed amplifiers / Coupled inductors / CMOS integrated circuits / Fiber-optic communications / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 303, MW2021-92, pp. 43-48, 2021年12月. | |
| 資料番号 | MW2021-92 | |
| 発行日 | 2021-12-09 (MW) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MW2021-92 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
| 開催期間 | 2021-12-16 - 2021-12-17 |
| 開催地（和） | 川崎市産業振興会館 |
| 開催地（英） | Kawasaki City Industrial Promotion Hall |
| テーマ（和） | マイクロ波一般/学生設計試作コンテスト発表会・表彰式 |
| テーマ（英） | Microwave/Presentation and Award Ceremony of SDC |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MW |
| 会議コード | 2021-12-MW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 結合インダクタを用いた差動分布型増幅器の解析と設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis and Design of a Differential Distributed Amplifier with Coupled Inductors |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 分布型増幅器 / Distributed amplifiers |
| キーワード(2)（和/英） | 結合インダクタ / Coupled inductors |
| キーワード(3)（和/英） | CMOS集積回路 / CMOS integrated circuits |
| キーワード(4)（和/英） | 光ファイバ通信 / Fiber-optic communications |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 川原 啓輔 / Keisuke Kawahara / カワハラ ケイスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 楳田 洋太郎 / Yohtaro Umeda / ウメダ ヨウタロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高野 恭弥 / Kyoya Takano / タカノ キョウヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 原 紳介 / Shinsuke Hara / ハラ シンスケ |
| 第4著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communication Technology (略称： NICT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2021-12-16 15:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MW |
| 資料番号 | MW2021-92 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.303 |
| ページ範囲 | pp.43-48 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-12-09 (MW) |
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