- 바카라 양방 임피던스 요소와 결합 된 디지털 출력이있는 ASIC (Application-Specific Integrated Circuits) 개발
- 자동 디지털 교정 기술은 전원 공급 장치 전압이 변동하는 경우에도 안정적인 측정을 가능하게합니다
- 산업, 환경 및 생체 측정에서 고정밀 바카라 양방 감지에 기여합니다
개발 된 바카라 양방 센서의 향상된 감지 감도 변화
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
Akita Ippei, Akita Ippei, Advanced Semiconductor Research Center, 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST")는 AICHI Steel Co, LTD와의 계약에 대한 민감성 변화에 대한 민감도 변화에 대한 민감성 변화에 대한 민감한 자기 센서를 개발했습니다 변동
산업 측정 및 생체 측정을 포함하여 다양한 분야에서 작고 민감한 바카라 양방 센서가 필요합니다 이것을 IoT와 같은 필드에 적용하려면 민감도가 일정하게 유지되어야합니다 감도를 수동으로 조정하는 비용은 작고 매우 민감한 바카라 양방 센서의 응용의 확장을 방지하고 있습니다
이번에는 AIST가 고유하게 설계된 자동 보정 기능이 있습니다응용 프로그램 별 통합 회로(이하 "ASIC"이라고 함) 및 Aichi Steel Co, Ltd바카라 양방 임피던스 요소(이하 "mi 요소"라고 불리는);바카라 양방 감지 감도8976_9151 |의 변동 1/3으로 억제되었습니다 이 자동 보정 기술에는 보정을위한 특수 테스트 모드가 필요하지 않으며 정상적인 감지 작업을 수행하면서 배경에서 수행 할 수있어 비용을 절감 할 수 있습니다 By using a digital output type, we have achieved both ease of handling output signals and low power consumption 이 기술은 작고 민감한 바카라 양방 센서의 적용 범위를 확장 할 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2024 년 2 월 18 일부터 22 일까지 2024 년 국제 솔리드 스테이트 회로 회의 (ISSCC 2024)에서 발표 될 예정입니다
전류 감지, 비파괴 테스트, IoT에 대한 환경 감지 및 바카라 양방 인종 촬영 및 근시 다이어그램을 포함한 생체 매자 측정과 같은 산업 측정을 포함하여 광범위한 필드에서 작고 민감한 바카라 양방 센서가 필요합니다 이러한 응용 프로그램에서pico낮은 테슬라 (PT) 레벨바카라 양방 노이즈성능 또는 지오그네틱과 같은 환경 바카라 양방장에 의해 포화되지 않은 높음Dynamic Range요청됩니다 또한, 작은 크기와 저전력 소비가 필요하기 때문에 ASIC 디자인은 중요한 역할을합니다
여러 유형의 디지털 출력 유형 고감도 자석 센서가 판매 또는 발표되었지만 전원 공급 장치 전압, 온도 및 제조 변동의 변동과 같은 환경 변동으로 인해 바카라 양방 감지 감도가 달라집니다 이러한 변형은 일반적으로 개별 바카라 양방 센서를 수동으로 조정하여 수정하여 추가 테스트 프로세스로 인해 센서 비용이 증가하는 문제를 일으 킵니다 통합 회로 기술이 바카라 양방 감지 감도의 변화를 억제 할 수 있다면, 고성능 및 저렴한 바카라 양방 센서를 실현할 수 있고, 특히 IoT의 소셜 구현이 가속화 될 수 있습니다
Mi 요소는 매우 민감한 바카라 양방 센서로 사용 가능한 것으로 알려져 있으며 저전력 바카라 양방 측정 시스템에 적용될 것으로 예상됩니다 AIST는 이전에 MI 장치 용 아날로그 출력 유형 ASIC를 개발하여 기존 모델보다 1000 배의 전력 효율을 향상 시켰습니다 (Aisotech Press 발표 2022 년 2 월 19 일)
이번에는 이러한 결과를 적용하여 아날로그 출력을 디지털 출력 ASIC에 사용하는 새로운 ASIC 회로를 개발하고 저전력 소비로 높은 감도 성능을 유지하면서 바카라 양방 감지 감도에서 높은 안정성을 달성합니다
개발 된 바카라 양방 센서는 그림 1 (a)에 표시된 ASIC 칩과 (b)에 표시된 MI 장치로 구성됩니다 MI 요소는 비정질 합금 와이어 주위에 코일을 형성함으로써 달성된다 전류 펄스가 와이어에 적용되는 순간, Mi 요소는 와이어 표면에서 발생하는 외부 바카라 양방장에 비례하여 바카라 양방 플럭스 변화를 포착합니다 이 플럭스 변화는 코일을 통한 유도 전압으로 감지됩니다
유도 된 전압은 ASIC 내의 신호 처리 회로를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환됩니다 (그림 1 (c)) 이 시점에서, 디지털 신호는 음의 피드백 회로를 통해 아날로그 신호로 다시 변환되고, 부정적인 피드백 신호로 입력 단계로 돌아와서 빼냅니다 이 방법은 일반적으로 전자 회로 및 제어 시스템의 작동을 안정화시키는 기술로 알려져 있습니다 이는 신호 대 노이즈 비율을 증가시켜 입력 될 수 있고 바카라 양방 감지에 대한 감도를 안정화시킬 수있는 확장 된 신호 범위를 허용합니다 그러나 제조 변동 및 환경 변동 (예 : 온도 또는 전원 공급 전압 변동)이 아날로그 신호 (음성 피드백 신호)로 정확하게 변환 할 수없는 경우, 음성 피드백 회로가 제대로 작동하지 않으며 반면에 자성 감지 감도를 악화시킬 수도 있습니다 개발 된 바카라 양방 센서는 바카라 양방 감지 감도를 악화시키고 ASIC에서 구현 된 음성 피드백 신호의 의도하지 않은 변화를 수정하기 위해 새로운 디지털 자동 보정 기술을 제안했습니다 이 기술은 예상되는 아날로그 양을 모니터링하기 위해 음의 피드백 신호를 모니터링하고 음성 피드백 회로의 디지털 출력에서 음성 피드백 신호로의 전환 계수를 동적으로 조정하여 음성 피드백 신호를 의도 된 크기로 제어한다는 아이디어를 기반으로합니다 디지털 자동 보정 장치는 알려진 디지털 출력 신호의 정보를 활용하여 입력 바카라 양방장에 관계없이 특정 디지털 출력 값에 대한 부정적인 피드백 신호 크기를 결정할 수 있으므로 정상적인 감지 중에 수행 할 수 있습니다 이 방법은 환경 변동이 발생하더라도 바카라 양방 검출 감도의 변동을 억제 할 것으로 예상됩니다
그림 1 (a) MI 요소에 대한 측정 ASIC 사진 (b) MI 요소의 개념적 다이어그램 (c) 개발 된 바카라 양방 센서의 블록 다이어그램
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
위의 기술을 포함하여 MI 요소를 측정하고 바카라 양방 센서로 평가하기위한 테스트 ASIC을 만들었습니다 도 2 (a)에 도시 된 바와 같이, 입력 바카라 양방 플럭스 밀도 범위는 ± 80micro그것은 테슬라 (µt) 였고 전력 소비는 4MW였습니다 그림 2 (b)는 각각 10kHz의 신호 대역폭을 갖는 45pt/√Hz의 노이즈 플로어 인 노이즈 특성의 측정 결과를 보여줍니다 개발 된 디지털 자동 교정 기술의 효과를 확인하기 위해 10 개의 샘플 (ChIP)에 적용되는이 기술의 유무에 관계없이 14V ~ 16V의 전원 탐지 전압에 대한 바카라 양방 감지 감도의 변화를 측정했습니다 결과적으로, 우리는 디지털 교정 기술을 적용함으로써 변동이 평균 1/3까지 억제 될 수 있음을 확인했다
개발 된 바카라 양방 센서는 전력 소비가 적은 82dB의 넓은 동적 범위를 달성하고 기존의 디지털 출력 고감도 바카라 양방 센서에 비해 전력 효율을 3 배 이상 향상 시켰으며, 바카라 양방 감지 민감도에서 중요한 변동을 줄이는 데 성공했습니다
그림 2 (a) 개발 된 바카라 양방 센서의 입력/출력 DC 특성 (b) 소음 스펙트럼 밀도 (c) 디지털 자동 보정 유무에 관계없이 전원 감지 감도의 차이
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
우리는 바카라 양방 센서로서 더 낮은 전력 소비, 더 작은 크기 및 더 높은 기능을 달성하는 것을 목표로합니다 또한 사회적 구현, 문제 해결 및 대량 생산에 적합한 회로 기술을 심화시키기 위해 노력할 것입니다 또한 산업 측정, 비파괴 테스트 및 생체 수분 측정과 같은 응용 프로그램을위한 시스템을 제안 할 것입니다
게시 된 잡지 :2024 IEEE int 솔리드 스테이트 회로 Conf 파기 기술 서류(ISSCC)
종이 제목 : 4MW 45pt/√Hz Magnetoimpedance 기반 Δς 마그네틱 한 배경 게인 교정 및 단기 CDS 기술
저자 : Ippei Akita, Shunichi Tatematsu