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電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.40 no.6 = no.349, 2013년, pp.46 - 52
최종환 (광운대학교 전자융합공학과) , 신현철 (광운대학교 전자융합공학과)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 생체 신호는 일반적으로 어떠한 특징을 가지는가? | 일반적인 생체 신호 (ECG:심전도, EEG:뇌전도, EMG:근전도, Neural Signal:신경신호)는 수 µV에서 5mV 정도의 작은 크기를 가지며, 대부분 수 kHz이하의 저주파에 존재하므로 저주파 노이즈 (Electrode offset, Fliker noise)에 영향을 크게 받는다<그림 2>. 따라서, 저주파 대역에서의 저잡음 저전력 CMOS 아날로그 생체 신호처리 회로에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. | |
| 생체신호 측정기의 소형화를 위해 어떠한 기술 개발 필요성이 증가하는가? | 특히, 언제 어디서나 자신의 생체정보를 확인할 수 있는 U-healthcare 서비스 실현을 위해 휴대가 가능한 소형 다기능 복합형 생체 신호 측정용 의료기기들이 개발되고 있다<그림 1>. 생체신호 측정기의 소형화를 위하여 CMOS 반도체 기반의 단일 칩 생체신호 처리 SoC(SystemOn-a-Chip) 개발 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라 인체에서 발생 되는 생체신호를 센싱한 후 1차적으로 증폭을 해야 하는 아날로그 신호 처리 회로 개발에 관한 관심도 증가하고 있다. | |
| AFE의 일반적인 구성은 어떠한가? | 일반적으로 AFE의 구성은 다음과 같다. 우선, 작은 크기의 생체 신호를 증폭하기 위해서 초단에 계측증폭 기(IA:Instrumentation Amplifier)가 사용되며, 크기가 다른 여러 종류의 생체 신호를 회로에서 처리하기 적당한 크기로 조정할 수 있도록 전압이득을 조절할 수 있는 가변이득증폭기(VGA:Variable Gain Amplifier) 가 필요하며, 저전력 ADC인 SAR Type (Successive Approximation Resistor) ADC로 구성이 된다<그림 3(a)>. 최근에는 저주파에서 발생되는 Fliker noise를 피해서 증폭하기 위하여 변·복조 방식의 Chopper를 IA의 전·후단에 추가하는 구조가 많이 발표되고 있다 <그림 3(b)>. |
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