文献

J-GLOBAL ID：202102282956687168   整理番号：21A2572722

TMRセンサのシグマデルタ変調器インタフェイス回路のための高調波歪最適化【JST・京大機械翻訳】

Harmonic Distortion Optimization for Sigma-Delta Modulators Interface Circuit of TMR Sensors

著者 (3件)： Li Xiangyu (Faculty of Information Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China) ,  Hu Jianping (Faculty of Information Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China) ,  Liu Xiaowei (MEMS Center, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 4  ページ： 1041  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 磁気多層材料によって開発されたトンネル磁気抵抗マイクロセンサ(TMR)は,高感度,高周波応答,および良好な信頼性のような多くの利点を持っている。それは軍事と民間分野で広く使われている。本研究では,TMRセンサのための高性能界面回路を示した。フィードバックループとフォワード経路における高感度構造とインタフェイス回路の間の信号変換の非線形性のため,大きな高調波歪みは出力信号スペクトルにおいて生じて,それは大いにSNDR(信号ノイズ歪率)の減少に導いた。本論文では,閉ループ検出回路における高調波歪の主源を解析し,TMRマイクロセンサシステムにおける正確な高調波歪モデルを確立した。操作増幅器ユニットの非線形利得,有効利得帯域幅,変換速度,アナログ伝送ゲートの非線形性,および高次シグマデルタシステムにおける多結晶静電容量の非線形性を含むいくつかの因子を考察した。スイッチドキャパシタ回路におけるCMOSスイッチと第一段階積分器を最適化した。高調波歪パラメータを,フロントエンドシステムの不整合,量子化器の非線形性,コンデンサの非線形性,およびアナログスイッチの非線形性を目的として,TMRセンサシステムにおいて最適に設計した。ディジタル出力は,低雑音フロントエンドインタフェイス回路と三次シグマデルタ変調器に基づくインタフェイス回路によって達成される。ディジタルインタフェイス回路を0.35m CMOS(相補金属酸化物半導体)技術によって実装した。高性能ディジタルTMRセンサシステムを二重チップ統合によって実装し,能動界面回路面積は約3.22mmであった。TMRセンサシステムは単一5V電源電圧で20mWを消費する。TMRセンサシステムは,フルスケール範囲(105nT)で0.3%の線形性と0.25nT/Hz1/2(@1Hz)の分解能を達成できる。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  コンデンサ ,  *最適化 ,  雑音 ,  増幅器 ,  信頼性 ,  磁気 ,  多結晶 ,  スペクトル ,  静電容量 ,  *高調波歪 ,  利得 ,  帯域幅 ,  SC回路
準シソーラス用語： *インタフェイス回路 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 高調波歪 ,  インタフェイス回路 ,  トンネル磁気抵抗センサ

分類 (4件)： 磁電デバイス  (NC03100X) ,  電流,電圧,電荷の計測法・機器  (AD07020C) ,  計測機器一般  (AD02000X) ,  力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V)

引用文献 (21件)：

• Chinenkov, M.; Djuzhev, N.; Bespalov, V. Magnetoresistive sensor with high sensitivity: Self-aligned magnetic structures. In Proceedings of the IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG), Dublin, Ireland, 24-28 April 2017; p. 1.
• Magnes, W.; Diaz-Michelena, M. Future Directions for Magnetic Sensors for Space Applications. IEEE Trans. Magn. 2009, 45, 4493-4498.
• Sanchez, J.; Ramirez, D.; Ravelo, I. Electrical Characterization of a Magnetic Tunnel Junction Current Sensor for Industrial Applications. IEEE Trans. Magn. 2012, 48, 2823-2826.
• Nakano, T.; Oogane, M.; Naganuma, H.; Audo, Y. Systematic Investigation on Correlation Between Sensitivity and Nonlinearity in Magnetic Tunnel Junction for Magnetic Sensor. IEEE Trans. Magn. 2015, 51, 3714.
• Brown, P.; Beek, T.; Carr, C. Magnetoresistive magnetometer for space science applications. Meas. Sci. Technol. 2012, 23, 025902.

タイトルに関連する用語 (5件)： TMR ,  シグマデルタ変調器 ,  インタフェイス回路 ,  高調波歪 ,  最適化