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Journal of sensor science and technology = 센서학회지, v.26 no.5, 2017년, pp.342 - 347
박창범 (서경대학교 전자공학과) , 정준모 (서경대학교 전자공학과) , 임신일 (서경대학교 전자공학과)
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We present a precision instrument amplifier (IA) designed for bio-potential acquisition. The proposed IA employs a capacitively coupled instrument amplifier (CCIA) structure to achieve a rail-to-rail input common-mode range and low gain error. A positive feedback loop is applied to boost the input i...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 생체신호 분석에서 DC 오프셋을 반드시 제거해야하는 이유는? | 또한, 전극을 인체의 부착하였을 때 상대적으로 생체신호보다 현저히 큰 DC 오프셋이 발생하게 된다. 이러한 DC 오프셋이 계측 증폭기로 인가되면, 계측 증폭기의 출력이 포화될 수 있기 때문에 반드시 제거되어야 한다. 본 논문에서는 증폭기의 오프셋과 저주파 잡음을 효과적으로 줄일 수 있는 초퍼 안정화 기법을 적용하였고[1,2], 전극 오프셋을 제거하기 위해 저역 필터를 피드백 시켜 입력에서 고역 필터 특성을 구현하는 전극 오프셋 제거 루프(DC servo loop)를 적용하였다[3,4]. | |
| 생체신호를 수집하여 분석하기 위한 조건은? | 1 Hz에서 10 kHz의 주파수 범위에 분포되어 있다. 이러한 미세한 생체신호를 수집하여 분석하기 위해서는 외부에서 들어오는 잡음뿐 아니라 회로에서 발생하는 고주파 잡음(thermal noise) 및 증폭기의 오프셋을 포함한 저주파 잡음(flicker noise)이 생체신호의 크기보다 작아야 한다. 특히, 생체신호는 대부분 1 kHz 이내의 저주파 영역에 분포되어 있기 때문에 저주파 잡음을 줄이는 것이 매우 중요하다. | |
| 3개의 연산증폭기를 사용한 계측 증폭기의 장점은 무엇인가? | 고전적인 계측 증폭기는 3개의 연산증폭기와 다수의 저항을 사용하여 구현된다[6]. 3개의 연산증폭기를 사용한 계측 증폭기는 입력 신호가 연산 증폭기 내부의 입력 모스 소자의 게이트 단자로 인가되기 때문에, 매우 높은 입력 저항을 가지며 선형성이 좋다는 장점이 있다. 하지만 다수의 연산증폭기로 인해 전력 소모가 크며, 입력으로 인가되는 동상전압에 의해 출력전압범위가 결정되기 때문에 전 영역 동작이 힘들다는 단점이 있다. |
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