世界で初めての「コンティニュアス・タイム（連続時間）型シグマデルタ」（CTSD)技術を実用化しADCとしては初の0.13μmプロセスを使用したアナログデジタルコンバータ（ADC)製品ADC12EU050

　米ナショナルセミコンダクター（ＮＳ、日本法人＝ＮＳジャパン、東京都江東区）は、世界で初めて「コンティニュアス・タイム（連続時間）型シグマデルタ」（ＣＴＳＤ）技術を実用化、同技術を使用したアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）製品「ＡＤＣ１２ＥＵ０５０」の量産化に成功し発売した。

　ＣＴＳＤ技術は、一般的なＡＤＣの変換技術「パイプライン技術」「ディスクリートタイム型シグマデルタ（ＤＴＳＤ）技術」と異なり、入力段にトランジスタとコンデンサで構成する「サンプルアンドホールドアンプ」（ＳＨＡ）を持たない。入力段は抵抗のみの単純な回路で構成する。

　ＳＨＡを用いるＡＤＣでサンプリングレートを高速化する場合、ＳＮ比を犠牲にしてＳＨＡ部のコンデンサ容量を小さくするか、消費電力を犠牲にして電荷量を増やす必要があり、性能と低消費電力の両立に限界があった。

　そのため抵抗のみの入力段となるＣＴＳＤの場合、低消費電力と低ノイズを維持したまま高速化しやすく、従来必要だった前段のＳＨＡ駆動用ドライバーＩＣを省略でき、低電圧動作にも対応しやすい。消費電力はパイプライン方式で、最も低消費電力製品と比べ３割程度低い。

　さらにＣＴＳＤでは、帯域外信号により生じるエイリアシングを防止する「ローパスブリックウォールアンチエイリアシングフィルター」を内蔵し、パイプライン方式で必要だった外部のローパスフィルターも不要になる。

　ＣＴＳＤ技術は１５年以上前から研究開発されてきたが、高精度のクロックコンディショニング技術や高精度ＤＡＣ技術が不可欠で、量産技術が確立できなかった。

■０.１３μｍプロセス
　ＮＳでは、ＡＤＣとしては初の０.１３マイクロメートルプロセスを適用し、チップ内で高精度にクロックを補正するＰＬＬプラスＶＣＯ（フェーズロックループプラス電圧制御オシレータ）回路を実現するなどし、世界初の量産化に成功した。

　同社は当面のＣＴＳＤ技術適用範囲として「１２ビット―１６ビット程度の分解能範囲、毎秒４０メガ―８０メガサンプルのサンプリングレート範囲」と現状パイプライン方式が使用される領域を想定する。

　ＣＴＳＤ第１弾製品の「ＡＤＣ１２ＥＵ０５０」は超音波診断装置など医療機器向けの８チャンネル１２ビット品でサンプリングレートは毎秒５０メガサンプル。消費電力は約３５０ｍＷで１チャンネル当たり４４ｍＷに抑えられている。ＳＮ比は７０デシベル、ＳＮ比プラス歪みは６８デシベル。入力レベルが所定のリミットを超えた場合に入力飽和を１クロックサイクル以内に修復するオンチップ即時過負荷回復回路も内蔵している。

　サンプル価格は1000個購入時7500円で、「量産時の価格もパイプライン製品と同等程度になる見込み」（同社）。

　同社では、今後もＣＴＳＤＡＤＣの高分解能化、高速サンプリング対応を進め、産業・計測機器向けや通信インフラ向け製品をリリースしていく。