半導体システム工学研究室|法政大学電気電子工学科

研究室紹介

半導体システム工学研究室 / 安田彰教授

■ 研究テーマ

-概要-
LSI(半導体集積回路)は、スマートフォンをはじめとする携帯電話やタブレットPC、さらにはEV（電気自動車）など数多くの機器を制御するため使われており、我々の生活をより便利で豊かにしています。安田研究室では、“デジタル直接駆動技術”を中心に、従来よりも高精度で低消費電力の制御技術を提案し、より良い未来を実現するLSIの研究開発を行っています。

1.高精度AD/DAコンバータ
アナログ－デジタル(AD)、デジタル－アナログ(DA)変換器は私たちアナログの世界とコンピュータが処理するデジタルの世界をつなぐインターフェースです。携帯電話の通信やスマートフォンのタッチセンサーなど、さまざまな用途で使われています。私たちの研究室では、その中でも高精度・低消費電力の変換器の研究を中心に行い、さらなる高性能化を目指しています。

2.RF回路設計/PLL
携帯電話の小型化や、ネットワークの高速化に伴い、これらを支える高速クロックを生成するPLL（位相同期回路）の需要はますます高まっています。PLLは様々な機器で用いられることから、高速・低価格・低雑音など、さまざまな要求があります。私たちの研究室では、実際にICを試作し、評価することで、その特性の向上に励んでいます。

3.デジタル直接駆動スピーカ
現在、CDやDVDに代表されるように、音声信号はデジタル信号として記録されています。オーディオシステム全体がデジタル化される一方で、スピーカは未だにアナログ駆動が主流となっています。そこで私たちはマルチビットデジタル回路のスピーカを構成することで、アナログスピーカと比較して省面積かつ低消費電力のスピーカの研究を進めています。

4.デジタル直接駆動モータ
モータは産業機器、空調、乗り物、家電製品など、身の回りの様々な所に使用され、日本の全消費電力のうち、50％以上をモータが占めています。そのため、モータの低消費電力化が大きな課題となっています。私達の研究室ではデジタル直接駆動に関する研究を行っており、この技術をモータへ応用する研究に取り組んでいます。

5.アナログLSI設計支援ツール LSIは１度の試作に、数十万から数百万の費用がかかるため、失敗のリスクを減らすため、膨大なシミュレーションによる検証を行います。そのためシミュレーションに費やす時間と労力は大きく、そのノウハウを引き継ぐだけでも一苦労です。私たちの研究室では、Web ツールを用いてシミュレーションの最適化を行い、それらの結果をネットワーク上で管理することで設計工程の効率化を図っています。