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2018000005-20180062  
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本文公開日
 
タイトル
タイトル オンチップ周波数自動調整ノッチフィルタ  
カナ オンチップ シュウハスウ ジドウ チョウセイ ノッチ フィルタ  
ローマ字 Onchippu shūhasū jidō chōsei notchi firuta  
別タイトル
名前 On-chip frequency automatic adjustment notch filter  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 中野, 誠彦  
カナ ナカノ, ノブヒコ  
ローマ字 Nakano, Nobuhiko  
所属 慶應義塾大学理工学部准教授  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
 
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2020  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2018  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
近年、日常生活において脳波を取得する技術の需要が高まっている。脳波取得を行うことができれば、脳と機械をつなぐ非侵襲BMI(ブレイン・マシン・インターフェース)の実現に近づくことができる。実用化には特に小型かつウエアラブルな特徴が求められる。実現には部品点数を減らし消費電力を抑える必要があり、そのためには回路のオンチップ化が必須となる。特にオンチップ化が困難な商用周波数を除去するフィルタをアクティブ素子の活用により実現することを目的として研究をおこなった。生体信号には通常のプロセッサや通信で扱う周波数と比較すると桁違いに低い周波数帯域が対象となり商用周波数である50/60Hzもその帯域に含まれる。これまで脳波は主に0.5Hzから30Hz程度までの周波数が調査されてきたが、実際にはこれ以上の周波数領域も含まれる。本研究で作成される急峻な商用周波数除去用のノッチフィルタと組み合わせることで、より高い周波数、概ね100Hz程度までの帯域も信号取得可能とすることで新たな知見が得られる可能性も広がる。さらに機器をウエアラブル化することで、常時計測が可能となる。
ハムノイズを除去するためのノッチフィルタの実現には大きな時定数を実現するためにオンチップに搭載することの出来ない大きな容量素子が必要となる。この課題を克服するためアクティブ素子を活用したフィルタのオンチップ化をすると共に周波数調整機構を提案した。調整にはバイアス電流を可変とすることで周波数特性が変化することを利用し、オンチップ実装可能なトランスコンダクタンスアンプをベースとしたフィルタを設計した。またVDECを通じたCADツールを利用するとともにローム0.18μmプロセスを利用してチップ試作を行った。評価した結果、バイアス電流を調整することにより除去周波数を可変できることを確認した。
In recent years, the demand for techniques for acquiring brain waves in daily life has increased. If fine EEG acquisition can be performed, the realization of non-invasive BMI (Brain Machine Interface) connecting the brain and the machine will be approached. For practical use, particularly small and wearable characteristics are required. In order to realize them, it is necessary to reduce the number of parts and to suppress the power consumption, and for that purpose, the on-chip circuit is essential. In particular, research was conducted with the aim of realizing a filter that removes commercial frequencies that are difficult to be made on-chip by using active elements. The biological signal is intended for a frequency band that is orders of magnitude lower than the frequency used in processors and communications, and 50/60 Hz, which is a commercial frequency, is also included in that EEG band. The brain waves have been mainly examined for frequencies from 0.5 Hz to about 30 Hz, however, EEG signal contains the higher frequency. In order to realize a notch filter for removing hum noise, a large capacitive element which cannot be mounted on a chip is required to realize a large time constant. In order to overcome this problem, a filter with on-chip active element was made on-chip and a frequency adjustment mechanism was proposed. The adjustment was performed using a variable bias current to change the frequency characteristics, and a filter based on a transconductance amplifier that can be mounted on-chip was designed. In addition, we used a CAD tool through VDEC and made a chip prototype using the ROHM 0.18 μm process. As a result of the evaluation, it was confirmed that the removal frequency can be varied by adjusting the bias current.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Oct 24, 2022 13:35:37  
作成日
Oct 24, 2022 13:35:37  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Oct 24, 2022    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2018年度
 
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