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ISSCC 2018 - 東工大、コイン電池で15年駆動可能なBLEチップを開発

2018年2月13日 11時14分 (2018年2月13日 15時50分 更新)
東京工業大学(東工大)は2月12日、コイン電池1つで15年程度の動作が可能な世界最小クラスの低消費電力Bluetooth Low Energy(BLE)無線チップを開発したと発表した。

同成果は、同大 工学院電気電子系の岡田健一 准教授らによるもの。詳細は、米国にて2月11日より開催されている最先端半導体チップの研究開発成果に関する国際会議「2018 IEEE international Solid-State Circuits Conference(ISSCC 2018)」にて2つのセッションに分けて発表される。

スマートフォン(スマホ)の普及に伴い、無線技術の1つであるBLEの活用も進んできたほか、Bluetooth meshの登場で、IoTでの活用にも期待が高まっている。しかし、従来のBluetoothに比べてBLEは低消費電力化が進んだと言っても、その消費電力はほかのIoT向け低消費電力無線技術に比べては高く、IoTでの活用を促進するためには、さらなる低消費電力化が求められていた。

そこで今回、研究グループは新たなデジタル制御遅延回路(デジタル時間変換器:DTC)を開発。それを用いて、低ジッタかつ広帯域な特性を実現した低消費電力デジタルPLL回路の開発に成功したほか、そのPLLを用いることで、低消費電力のBLEチップの開発にも成功したという。

DTCの基本的な考え方は、電流源から入力信号が入ってくると、キャパシタ(1pF)に電荷が蓄えられ、インバータのしきい値電圧を越えると、01判定が実施されるというものであったが、プリチャージに時間と電力が必要であった。
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