冗長インバータアレイによる確率的コンパレータ

抄録

アナログ回路でコンパレータは重要な構成回路である。しかし、微細化に伴うミスマッチやばらつきによってアナログ回路は性能が低下する。インバータはアナログ回路的には遷移電圧を境に0と1を出力するコンパレータと考えられる。インバータを複数個並列に並べた冗長構成と統計処理による、ばらつきの少ないコンパレータを検討した。電源電圧1Vのインバータは遷移電圧のばらつきは約10.8mV（標準偏差）であった。冗長性を8、16、32、64とした4種類を単体のインバータと比較した結果、冗長性を上がるにしたがいばらつきは減少し冗長性64で約1.6mVまで低減できた。トランジスタサイズを大きくすることによりさらに約0.6mVまで抑制できることを確認した。