KR100825888B1

KR100825888B1 - 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법

Info

Publication number: KR100825888B1
Application number: KR1020050093497A
Authority: KR
Inventors: 신건수; 김종팔; 황진상; 황현태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2008-04-28
Anticipated expiration: 2025-10-05
Also published as: KR20070038310A; US7711414B2; US20100179443A1; US20070142735A1; US8682419B2

Abstract

본 발명은 생체 신호의 측정시 피검체와 측정용 전극 간 임피던스의 변화에 기인하여 발생하는 전극 동잡음과 관련하여, 상기 피검체에 소정의 전압 Vc 혹은 전류 Ic를 인가함으로써 전극 동잡음에 대한 측정 및 ECG 신호 보상을 수행하는 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 생체 신호의 측정시 발생하는 전극 동잡음에 대해, 상기 피검체에 소정의 전압 Vc 혹은 전류 Ic를 인가함으로써 전극 동잡음의 성분인 임피던스 성분의 차이 정보를 차동 측정할 수 있는 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법을 제공할 수 있다.

생체 신호, ECG 신호, 전극 동잡음 신호, 피검체

Description

전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법{CIRCUIT AND METHOD FOR MEASURING ELECTRODE MOTION ARTIFACT}

도 1은 종래에 전극부착 실패 모니터링을 설명하는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 전극 동잡음 보상 회로의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 전극 동잡음 보상 회로의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 전극 동잡음 보상 회로의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 생체 신호의 측정시 피검체와 측정용 전극 간 임피던스의 변화에 기인하여 발생하는 전극 동잡음과 관련하여, 상기 피검체에 소정의 전압 또는 전류 Vc를 인가함으로써 전극 동잡음에 대한 차동 측정 및 ECG 신호 보상을 수행하는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법에 관한 것이다.

생체 검사 장치는 피검체(예, 인체의 심장)에서 발생하는 미세한 활동 전류, 활동 전류의 전기적 변화 등을 수집, 분석하여, 해당 피검체에 대한 다양한 생체 정보를 소정의 검시자가 인지할 수 있는 형태로 제시(표시)하는 장치이다. 즉, 생체 검사 장치는 검사 대상인 피검체에 측정용 전극을 접촉시키고, 상기 측정용 전극으로 유도되는 전압의 변화를 해석하여 생체 신호를 수집한다.

다만, 생체 신호의 수집을 위해서 생체 검사 장치는, 피검체의 표면에 물리적으로 측정용 전극을 접촉시켜야 하며, 모션(motion)이 지속되는 피검체 특성상, 또는 측정용 전극이 설정된 측정 지점에서 벗어나는 등의 문제로 인해, 피검체의 측정 피검체와 측정용 전극 사이에는 필연적으로 임피던스의 변화가 발생하게 된다.

상기 임피던스의 변화는 생체 검사 장치에서 수집하는 생체 신호에 대한 노이즈(전극 동잡음)로서 작용할 수 있어, 측정 결과에 대한 파형 왜곡이나 생성 정보의 측정 방해를 일으키는 요인이 될 수 있다.

이러한 전극 동잡음의 가장 극명한 경우가 전극의 부착실패의 경우이며 이를 인지하기 위한 일구성의 예로서, 미국특허번호 제5,632,280호(이하, '종래예'라 함)에서 이득 1인 증폭기와 전압원을 이용하여 전극 부착의 실패 여부를 모니터링하는 회로를 개시하고 있으며 도 1과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래예에서는 복수의 측정용 전극으로 일방향의 전류 ip를 부가한다. 종래예에서는 출력되는 신호 Vi를 'Vi = Vprobe + ip*(Rf1 + Rf2 + Rp) + ip*(Z1+Z2)'로 연산할 수 있으며, 이에 따라 전극과 피부 사이의 임피 던스 성분이 'Z1+Z2'로 측정된다. 이에 따라, 종래예에서는 상기 유도한 임피던스 성분 'Z1+Z2'의 변화를 이용하여 전극의 부착실패 여부를 모니터링 할 수 있다.

하지만, 측정된 생체신호는 차동 측정되므로 생체 신호에 실질적으로 실리게 되는 임피던스 성분(전극 동잡음의 성분)은 각 전극 사이에서의 임피던스 차이(예컨대, Z1-Z2)에 의한 것으로 정의할 수 있으며 이를 제거하여야 한다. 그러나 종래예와 같이 임피던스 성분 'Z1+Z2'를 측정하여서는 차동 측정된 생체신호에서 전극 동잡음 신호 성분 'Z1-Z2'를 제거할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 생체 신호의 측정시 발생하는 전극 동잡음과 관련하여, 상기 피검체에 소정의 전압 Vc 혹은 전류 Ic를 인가함으로써 전극 동잡음의 성분인 임피던스 성분의 차이 정보를 차동 측정할 수 있는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 차동증폭부로부터 출력되는 출력 신호에 대한 보상 처리시 측정 대상이 되는 피검체와 각 전극을 연결하는 입력 임피던스에 대한 임피던스 성분을 차동 측정하는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 ECG 신호에 영향을 미치는 동잡음 성분과 측정된 임피던스 성분이 동일한 형상으로 출력됨에 따라 ECG 신호 보상 처리가 보다 정확하고 용이하게 수행되도록 하는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제공하는 것 을 다른 목적으로 한다.

상기의 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 전극 동잡음 보상 방법은, 전극 동잡음 신호가 포함된 ECG 신호를 측정하는 단계와, 피검체 및 상기 피검체에 부착된 제1 전극 사이에서 제1 임피던스가 형성되고, 상기 피검체 및 상기 피검체에 부착된 제2 전극 사이에서 제2 임피던스가 형성되는 단계와, 상기 제1 임피던스 및 제2 임피던스의 차이를 캐리어 신호를 이용하여 측정하는 단계, 및 상기 측정된 상기 제1 임피던스 및 제2 임피던스 차이의 신호를 이용하여 상기 ECG 신호를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 기술적 구현으로서, 전극 동잡음 보상 회로는 캐리어 신호를 발진하는 캐리어 신호 소스와, 피검체에 상기 발진한 캐리어 신호를 인가하는 제3 전극과, 캐리어 신호가 인가된 상기 피검체의 전압 또는 전류를 측정하는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극으로부터의 신호를 차동 검지 또는 증폭하여 출력 신호를 출력하는 차동증폭부 및 상기 출력 신호로부터 상기 전극 동잡음 신호를 제거함으로써 상기 ECG 신호 만을 선별적으로 추출하기 위한 ECG 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법에 대하여 설명한다.

본 명세서에서 지속적으로 사용되는 "전극 동잡음(Electrode Motion Artifact)"은, 인체 등의 피검체로부터 생체 신호를 측정하고자 할 때에, 피검체의 소정 모션에 의해 피검체와 측정용 전극 간에 임피던스가 변화하여 발생되는 노이즈의 일종을 의미할 수 있다. 이러한 전극 동잡음은 측정하는 생체 신호(ECG 신호: Electrocardiogram - Signal)에 잡음으로 작용하며, 측정 결과의 파형을 왜곡시켜 심박수 측정이나 심장 상태 진단을 방해할 수 있다.

이에 따라 ECG 신호의 측정시 상기 전극 동잡음을 분류하여 제거함으로써 측정 결과의 정확성을 도모할 필요가 있으며, 특히 본 실시예에서는 ECG 신호를 측정하는 대상이 되는 피검체에 소정의 전압 Vc 또는 전류 Ic를 인가하여 전극 동잡음에 의해 왜곡되는 측정 결과를 보상 처리한다.

전극 동잡음 보상 회로는, 예컨대 피검체에 대한 입력으로서 전압 Vc 또는 전류 Ic를 피검체에 인가하고, 피검체에 대한 출력으로서 출력 신호 Vi를 인출하는 생체 신호 보상 회로, 및 인출된 출력 신호 Vi에 대한 소정의 보상 처리를 통해 피검체와 관련한 ECG 신호를 출력하는 신호 보상 회로를 포함한다.

전극 동잡음 보상 회로는 피검체로부터의 생체 신호를 측정하며, 특히 본 실시예에서는 피검체에 대한 측정 처리에 따라 출력되는 출력 신호 Vi에서 전극 동잡음 신호를 분리(보상)하기 위해 소정 주파수 갖는 전압 Vc 또는 전류 Ic의 캐리어 신호 Fc를 피검체에 인가한다.

이를 위해, 전극 동잡음 보상 회로는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 전극 내지 제3 전극, 차동증폭부, 캐리어 신호 소스, ECG 추출부, 및 다양한 외, 내부 임 피던스 성분(Z1 내지 Z9)을 포함할 수 있다.

우선, 제1 전극 및 제2 전극은 캐리어 신호가 인가된 피검체의 전압 또는 전류를 측정하는 장치이다. 상기 캐리어 신호는 발진 수단인 캐리어 신호 소스에 의해 생성되며, 피검체에 부착되는 다른 전극 수단, 즉 제3 전극을 통해 상기 피검체에 인가된다.

또한, 제1 전극 및 제2 전극은 피검체로부터 소정의 생체 신호를 수집하기 위한 수단으로서, 예컨대 피검체인 인체 피부 표면에 직접 접촉하여 심전도 등의 정보를 수집하는 측정용 테스트 기구로서 구현될 수 있다. 즉, 제1 전극 및 제2 전극은 피검체에서 미세하게 발생하는 생체 신호(예, 심전도 등)를 검지하여 획득하고, 이를 소정 크기로 증폭하기 위해 차동증폭부에 전달하는 역할을 한다.

본 실시예에서 제1 전극 및 제2 전극은 그 각각을 차동증폭부의 반전 노드(inverting node) 및 비반전 노드(non-inverting node)에 연결하고, 상기 연결된 각각의 노드로 피검체에서 수집한 생체 신호를 입력시킨다.

또한, 제1 전극과 제2 전극, 이를 연결하는 차동증폭부의 노드 사이에는 수집된 생체 신호가 과부하 없이 안정적으로 차동증폭부에 입력되도록 도모하는 임피던스 성분 Z6 및 임피던스 성분 Z7이 위치할 수 있다. 임피던스 성분 Z6 및 임피던스 성분 Z7은 임피던스 크기를 회로 구현 환경에 따라 유연하게 설정할 수 있다.

Z1은 제3 전극과 피검체의 제3 전극 부착 지점 사이에 형성되는 임피던스를 의미하고, Z4는 제1 전극과 피검체의 제1 전극 부착 지점 사이에 형성되는 임피던스를 의미하며, Z5는 제2 전극과 피검체의 제2 전극 부착 지점 사이에 형성되는 임 피던스를 의미한다. 또한, Z2는 피검체의 제3 전극 부착 지점과 피검체의 제1 전극 부착 지점 사이에 형성되는 임피던스를 의미하며, Z3은 피검체의 제3 전극 부착지점과 피검체의 제2 전극 부착 지점 사이에 형성되는 임피던스를 의미한다. 또한, Z8은 심장과 피검체의 제1 전극 부착위치 사이에 형성되는 임피던스를 의미하며, Z9는 심장과 피검체의 제2 전극 부착위치 사이에 형성되는 임피던스를 의미한다.

차동증폭부는 제1 전극 및 제2 전극으로부터의 신호를 차동 검지 또는 증폭하여 출력 신호를 출력하는 역할을 한다. 즉, 차동증폭부는 제3 전극에 의해 캐리어 신호를 인가 받은 피검체에서 출력 신호로서 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 생성한다. 이때, 상기 전극 동잡음 신호는 캐리어 신호에 의해 소정 주파수 대역으로 전이되는 변조된 형태이다.

또한, 차동증폭부는 제1 전극을 연결하는 반전 노드, 제2 전극을 연결하는 비반전 노드, 및 제1 전극 및 제2 전극에 의해 수집되어 유입된 생체 신호를 차동 증폭하여 출력 신호로서의 Vi를 출력하는 출력 노드를 포함한다. 즉, 차동증폭부는 제1 전극과 제2 전극에서 측정한 미세 생체 신호를 소정의 정규 크기로 증폭하여 출력 신호를 가공하고, 가공된 출력 신호 Vi를 출력 노드를 통해 출력시킨다. 상기 출력된 출력 신호 Vi는 예컨대, 소정의 디스플레이 수단에 의해 검시자가 인지할 수 있는 형태로서 디스플레이할 수 있다.

차동증폭부에 의해 차동 증폭된 출력 신호 Vi에는 피검체로부터 획득한 생체 신호인 ECG 신호와, 전극 동잡음에 의한 전극 동잡음 신호, 및 상기 피검체에 인가 된 전압 Vc 또는 전류 Ic와 관련한 주파수 성분인 캐리어 신호 Fc가 포함될 수 있다. 이에 따라 실제 필요한 정보인 피검체의 생체 신호(ECG 신호)만을 검출하기 위해서, 전극 동잡음 보상 회로는 상기 전극 동잡음 신호를 제거하기 위한 일련의 보상 처리를 요구한다. 상기 보상 처리시 전극 동잡음 신호에 대한 분류를 용이하게 하기 위해, 본 실시예에서는 피검체에 소정의 주파수를 갖는 캐리어 신호 Fc인 전압 Vc 또는 전류 Ic를 인가하고, 상기 캐리어 신호를 상기 피검체에서 발생하는 전극 동잡음 신호에 대한 변조 또는 복조 등에 이용할 수 있다.

캐리어 신호 소스는 전압 Vc 또는 전류 Ic의 캐리어 신호 Fc를 피검체에 인가하는 수단으로서, 예컨대 주파수 250Hz의 가변 전압 Vc 또는 가변 전류 Ic를 생성하고 이를 캐리어 신호로서 피검체에 인가할 수 있다. 이때, 캐리어 신호로 상기 전압 Vc 또는 전류 Ic를 인가하는 것은, 출력 신호인 Vi에서 전극 동잡음 신호를 포함한 Y 신호를 높은 주파수 대역으로 전이시키고, 이후 복조를 통해 순수한 전극 동잡음 신호 만을 분류하기 위함이다. 상기 전압 Vc 또는 전류 Ic의 캐리어 신호를 피검체에 인가하는 것은 소정의 전극(제3 전극)을 통해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 전압 Vc 또는 전류 Ic의 캐리어 신호 인가에 의해, 전극 동잡음 보상 회로는 피검체 내, 제1 전극과 제2 전극이 접촉하는 복수의 지점에서 소정의 전위차를 발생시킬 수 있다.

상기 피검체 내의 전위차 발생은 임피던스 성분의 차이 정보 Z6-Z7을 유도하기 위한 것으로, 이렇게 측정된 Z6-Z7의 신호 중에서, 정적 차이 성분을 배제하고, 동적 차이 성분을 이용하여 전극 동잡음이 섞여 있는 상태의 ECG 신호를 보상할 수 있다. 이와 관련한 상세한 설명은 이하에서 후술한다. 다만, 상기 발생된 전위차의 크기는 상기 임피던스 성분의 차이 정보 Z6-Z7과 비례 관계에 있을 수 있어, 예컨대 검시자는 전위차의 크기 만으로도 해당 생체 신호의 측정시 발생된 전극 동잡음의 크기를 대략적으로 유추할 수 있도록 한다.

또한, 캐리어 신호 소스 및 피검체 사이에는 임의 크기의 임피던스 성분 Z1이 위치할 수 있어, 피검체에게 무리한 크기의 전압 Vc 또는 전류 Ic가 직접적으로 인가되지 않도록 한다. 이러한 임피던스 Z1은 구현 회로에 직접 삽입하는 저항 또는 커패시터 디바이스를 의미할 수도 있고, 캐리어 신호 소스와 피검체를 연결하는 전극 등의 물질 사이에서 발생하는 내부 임피던스를 지칭할 수도 있다.

ECG 추출부는 출력 신호 Vi로부터 전극 동잡음 신호를 제거함으로써 출력 신호로부터 순수한 ECG 신호만을 선별, 검출하기 위한 역할을 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, ECG 추출부는 필터부 및 복조부 등의 디바이스를 포함하며, 이들 디바이스에 의한 보상 처리를 수행한다.

우선, ECG 추출부는 출력 신호인 출력 신호 Vi를 필터부의 대역통과필터 BPF에 통과시켜, 상기 출력 신호 Vi로부터 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함한 X 신호를 검출한다. 즉, 대역통과필터 BPF는 저주파 대역에서 전개되는 X 신호(ECG 신호 + 전극 동잡음 신호)를 선별적으로 검출하며, 예컨대 주파수 0.5-50Hz 대역에서 전개되는 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 검출할 수 있다.

또한, ECG 추출부는 출력 신호인 출력 신호 Vi를 (1) 필터부의 고역통과필터 HPF에 통과시켜 고주파 대역에서 전개되는 전극 동잡음 신호 만을 식별하고, (2) 식별된 전극 동잡음 신호를 상술한 주파수 250Hz의 캐리어 신호 Fc를 이용하여 복조(demodulation) 처리함으로써 이전에 변조 처리된 전극 동잡음 신호를 주파수 전이한다. 즉, ECG 추출부는 상기 (1) 및 (2) 과정으로 식별된 전극 동잡음 신호를 상기 검출한 X 신호와 동등한 주파수 대역으로 전이시킴으로써 동일한 주파수 환경이 조성되도록 할 수 있다.

이어서, ECG 추출부는 (3) 필터부의 대역통과필터 BPF에 상기 식별된 전극 동잡음 신호를 통과시켜 주파수 0.5-50Hz의 대역에서만 전개되는 전극 동잡음 신호를 선별하여 Y 신호로서 검출한다.

이후, ECG 추출부에서는 상기 검출된 X 신호 및 Y 신호를 이용한 보상 처리를 통해, 상기 X 신호에서 ECG 신호를 선별하여 출력할 수 있다.

예컨대, ECG 추출부는 X 신호 및 Y 신호를 가변 필터(adaptive filter)에 통과시킴으로써 ECG 신호 만을 포함하는 Z 신호를 얻을 수 있다. 상기 가변필터로는 LMS 가변 필터, 칼만 가변필터, RLS 가변필터 등을 예시할 수 있다.

도 3에서는 전극 동잡음 신호를 포함하는 출력 신호 Vi-1을 전극 동잡음 보상 회로에 환원시키고, 환원된 출력 신호 Vi-1의 작용에 의해 차후 차동증폭부에서 출력되는 출력 신호 Vi에 대한 상기 보상 처리를 보다 간소화시키는 것을 예시한다.

즉, 본 실시예에서는 차동증폭부에서 출력되는 출력 신호 Vi가 필터부의 대역통과필터 BPF 만을 통과함에 따라 X 신호의 ECG 신호를 선별, 검출할 수 있도록 한다. 또한, 출력된 출력 신호 Vi로부터 추출된 Y 신호의 전극 동잡음 신호는, 소정의 피드백 컨트롤러에 의해 차동증폭부로 환원된다(도 3 참조).

도 3에 도시한 바와 같이, 전극 동잡음 보상 회로는 상술한 도 2의 전극 동잡음 보상 회로에 피드백 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 피드백 컨트롤러는 전극 동잡음 신호가 포함된 출력 신호를 전극 동잡음 보상 회로에 환원하고, 이를 통해 추후 출력되는 출력 신호 Vi를 대역통과필터에 통과시키는 것만으로도 ECG 신호를 선별 검출할 수 있게 한다. 이에 따라, 본 실시예에서는 상술한 도 2의 실시예에서의 X 신호 및 Y 신호를 이용한 보상 처리 과정을 생략할 수 있어 ECG 신호의 검출에 있어 보다 간소한 보상 처리가 이루어질 수 있도록 한다.

도 4에서는 캐리어 신호 소스에서 발진한 캐리어 신호를 차동증폭부에 직접 인가하며, 피검체에 부착되는 제3 전극은 피검체를 접지하는 것을 예시하고 있다. 즉, 본 실시예에서는 캐리어 신호의 인가 위치를 회로 구현 환경에 따라 유연하게 변경할 수 있음을 보이고 있다.

ECG 신호의 검출에 있어서, 도 4의 ECG 추출부는 출력 신호 Vi를 필터부의 대역통과필터 BPF에 통과시켜, 상기 출력 신호 Vi로부터 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함한 X 신호를 검출한다. 또한, ECG 추출부는 출력 신호 Vi를 필터부의 고역통과필터 HPF에 통과시키고, 캐리어 신호에 의한 변조 처리를 수행하며, 필터 부의 대역통과필터 BPF에 통과시키는 일련의 과정을 통해 전극 동잡음 신호를 선별하여 Y 신호로서 검출한다. 이후, ECG 추출부에서는 상기 검출된 X 신호 및 Y 신호를 이용한 보상 처리를 통해, 상기 X 신호에서 ECG 신호를 선별하여 출력할 수 있다.

따라서, 본 발명의 전극 동잡음 보상 회로에 의하면, 차동증폭부로부터 출력되는 출력 신호 Vi에 대한 보상 처리시 피검체에 전압 Vc 또는 전류 Ic의 캐리어 신호를 인가함으로써 발생하는 전극 동잡음 신호에 대한 차동 측정을 가능하게 한다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 생체 신호의 측정시 발생하는 전극 동잡음에 대해, 상기 피검체에 소정의 전압 Vc 또는 전류 Ic를 인가함으로써 전극 동잡음의 성분인 임피던스 성분의 차이 정보를 차동 측정할 수 있는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차동증폭부로부터 출력되는 출력 신호에 대한 보상 처리시 측정 대상이 되는 피검체와 각 전극을 연결하는 입력 임피던스에 대한 임피던스 성분을 차동 측정하는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제 공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, ECG 신호에 영향을 미치는 동잡음 성분과 측정된 임피던스 성분이 동일한 형상으로 출력됨에 따라 ECG 신호 보상 처리가 보다 정확하고 용이하게 수행되도록 하는 전극 동잡음 보상 회로 및 동잡음 보상 방법을 제공할 수 있다.

Claims

삭제
삭제
삭제
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전극 동잡음 보상 회로에 있어서,

캐리어 신호를 발진하는 캐리어 신호 소스;

상기 발진된 캐리어 신호를 피검체에 인가하는 제3 전극;

상기 피검체와 접속하는 반전 노드 및 비반전 노드에 각각 연결되고, 상기 노드 각각으로부터 생체 신호를 수집하는 제1 전극 및 제2 전극;

수집된 상기 두 개의 생체 신호를 차동 검지 또는 증폭하여, ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함하는 출력 신호를 출력하는 차동증폭부; 및

상기 출력 신호로부터 상기 전극 동잡음 신호를 제거하여 상기 ECG 신호 만을 선별적으로 추출하기 위한 ECG 추출부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 동잡음 보상 회로.
제5항에 있어서,

상기 출력 신호에 포함되는 전극 동잡음 신호는 상기 캐리어 신호에 의해 변조된 상태이고,

상기 ECG 추출부는,

(1) 상기 출력 신호를 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜, 설정된 주파수 대역 이내의 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함하는 X 신호를 추출하고,

(2) 상기 출력 신호를 고역 통과 필터 HPF에 통과시켜 상기 캐리어 신호에 의해 변조된 전극 동잡음 신호 만을 선별하고, 상기 선별된 전극 동잡음 신호를 복조한 후 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜 설정된 주파수 대역 이내의 전극 동잡음 신호를 포함하는 Y 신호를 추출하며,

(3) 상기 X 신호 및 상기 Y 신호를 이용하여, 상기 X 신호로부터 ECG 신호 만을 추출하는 것을 특징으로 하는 전극 동잡음 보상 회로.
삭제
전극 동잡음 보상 회로에 있어서,

캐리어 신호를 발진하는 캐리어 신호 소스;

상기 발진된 캐리어 신호를 피검체에 인가하는 제3 전극;

상기 피검체와 접속하는 반전 노드 및 비반전 노드에 각각 연결되고, 상기 노드 각각으로부터 생체 신호를 수집하는 제1 전극 및 제2 전극;

수집된 상기 두 개의 생체 신호를 차동 검지 또는 증폭하여, ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함하는 출력 신호를 출력하는 차동증폭부; 및

상기 출력 신호로부터 상기 전극 동잡음 신호를 제거하여 상기 ECG 신호 만을 선별적으로 추출하기 위한 ECG 추출부를 포함하고,

상기 출력 신호에 포함되는 전극 동잡음 신호는 상기 캐리어 신호에 의해 변조된 상태이며,

상기 ECG 추출부는,

(1) 상기 출력 신호를 고역 통과 필터 HPF에 통과시켜 상기 변조된 전극 동잡음 신호 만을 선별하고, 상기 선별된 전극 동잡음 신호를 복조한 후 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜 설정된 주파수 대역 이내의 전극 동잡음 신호를 포함하는 Y 신호를 추출하고,

(2) 상기 추출된 Y 신호를 피드백 컨트롤러를 통해 상기 차동증폭부에 환원하며,

(3) 상기 Y 신호의 환원 후 상기 차동증폭부로부터 출력하는 출력 신호를 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜, 설정된 주파수 대역 이내의 ECG 신호를 추출하는 것을 특징으로 하는 전극 동잡음 보상 회로.
전극 동잡음 보상 회로에 있어서,

피검체를 접지하는 제3 전극;

상기 피검체와 접속하는 반전 노드 및 비반전 노드에 각각 연결되고, 상기 피검체의 노드 각각으로부터 생체 신호를 수집하는 제1 전극 및 제2 전극;

캐리어 신호 소스로부터 발진한 캐리어 신호가 인가되고, 수집된 상기 두 개의 생체 신호를 차동 검지 또는 증폭하여, ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함하는 출력 신호를 출력하는 차동증폭부; 및

상기 출력 신호로부터 상기 전극 동잡음 신호를 제거하여 상기 ECG 신호 만을 선별적으로 추출하기 위한 ECG 추출부를 포함하고,

상기 출력 신호에 포함되는 전극 동잡음 신호는 상기 캐리어 신호에 의해 변조된 상태이며,

상기 ECG 추출부는,

(1) 상기 출력 신호를 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜, 설정된 주파수 대역 이내의 ECG 신호 및 전극 동잡음 신호를 포함하는 X 신호를 추출하고,

(2) 상기 출력 신호를 고역 통과 필터 HPF에 통과시켜 상기 변조된 전극 동잡음 신호 만을 선별하고, 상기 선별된 전극 동잡음 신호를 복조한 후 대역 통과 필터 BPF에 통과시켜 설정된 주파수 대역 이내의 전극 동잡음 신호를 포함하는 Y 신호를 추출하며,

(3) 상기 X 신호 및 상기 Y 신호를 이용하여, 상기 X 신호로부터 ECG 신호 만을 추출하는 것을 특징으로 하는 전극 동잡음 보상 회로.