KR100426139B1 - 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로 - Google Patents

다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100426139B1
KR100426139B1 KR10-2002-0021520A KR20020021520A KR100426139B1 KR 100426139 B1 KR100426139 B1 KR 100426139B1 KR 20020021520 A KR20020021520 A KR 20020021520A KR 100426139 B1 KR100426139 B1 KR 100426139B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
signals
signal
amplifier
channels
Prior art date
Application number
KR10-2002-0021520A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030083112A (ko
Inventor
유선국
Original Assignee
유선국
한영오
장병철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유선국, 한영오, 장병철 filed Critical 유선국
Priority to KR10-2002-0021520A priority Critical patent/KR100426139B1/ko
Publication of KR20030083112A publication Critical patent/KR20030083112A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100426139B1 publication Critical patent/KR100426139B1/ko

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로는, 다중채널을 통해 전송하게 되는 많은 신호처리에 있어서, 전체적인 채널을 필요한 블록(block)으로 분리하고 이렇게 분리된 상태에서 아날로그 멀티플렉싱(multiplexing) 방법을 사용하므로써, 분리증폭기(isolation amplifier)의 사용수를 줄이고, 분리증폭기 사용시 발생하는 표유(漂遊)용량(stray capacitance)성분을 획기적으로 감소시킬 수 있는 신호처리회로에 관한 것이다.
본 발명은 다중채널 신호인 n개 채널의 신호를 처리시, 다중 채널신호를 소정의 블록으로 분리한 다음 각 블록에 할당된 채널신호 각각을 멀티플렉싱(multiplexing)한 후, 각 블록에서 처리하는 다수 채널의 신호 전체를 분리증폭하고, 멀티플렉싱(multiplexing)된 각각의 채널 신호를 디멀티플렉싱(demultiplexing)하며, 이러한 처리를 m개의 전체 블록에 대해 실시하고 멀티플렉싱(multiplexing) 및 디멀티플렉싱(demultiplexing)을 제어하는 제어신호를, 멀티플렉싱 처리부분과 디멀티플렉싱 처리부분에 분리적·결합상태로 인가함으로써 상기 n개의 채널신호 전체를 처리하도록 설계되며, 이러한 기능을 하는 소자들로 설계된다.
따라서 본 발명은 다중 채널의 신호를 처리함에서 있어 표유(漂遊)용량(stray capacitance)성분을 줄여 다중채널의 신호를 효과적으로 전송하고 동시에 의료기기나 생체계측기의 제작 단가를 줄는 효과를 제공한다.

Description

다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로{The multi-channel isolated circuits using multiplexing and demultiplexing}
본 발명은 신호처리에 관한 것으로, 자세하게는 다중채널을 통해 전송하게 되는 많은 신호처리에 있어서, 전체적인 채널을 필요한 블록(block)으로 분리하고 이렇게 분리된 상태에서 아날로그 멀티플렉싱(multiplexing) 방법을 사용하므로써, 분리증폭기(isolation amplifier)의 사용수를 줄임으로써 분리증폭기 사용시 표유(漂遊)용량(stray capacitance)성분을 획기적으로 감소시킬 수 있는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로를 제시한 것이다.
건강의 유지와 증진은 모든 사람의 소망이며, 건강만큼 중요한 행복의 요소는 없을 것이다. 그럼에도 불구하고 건강에 대해 완벽할 정도의 자신감을 가지고 있는 사람은 많지 않다. 현대인은 많은 스트레스, 과로, 음주, 흡연, 과다한 영양 섭취, 운동부족, 대기오염 등 건강을 심각하게 위협하는 환경 속에서 살아가고 있기 때문이다. 우리나라도 생활수준의 향상과 함께 최근 각종 암, 당뇨, 심장병, 고혈압, 간장질환, 동맥경화 등의 성인병이 급격히 증가하고 있으며 이들 질환들이 중년기 이후 사망 원인의 상당 부분을 차지하고 있는 실정이다.
그러나 현대 의학의 눈부신 발달로 조기진단에 의한 초기발견과 많은 난치병도 완치가 가능하게 되었으며, 이러한 의학의 발달에 기여한 하나의 공로에는 질병의 상태를 측정하는 다양한 의료기 및 계측기들이 한 몫도 포함된다고 할 수 있다.
따라서 환자의 입장에서 볼 때 의료기나 계측기가 가지는 의미는 실로 대단한 것이며, 인간중심으로 하는 의료기기가 설계되어 많은 질병을 치료하고 있음을 실감하게 되는 대목이다. 여기에 더하여 현대의 의료기기는 질병의 진단과 치료에 의한 생명연장의 차원 뿐 아니라 삶의 질을 높이는 방향으로 개발이 진행되고 있다.
생체신호계측기(생체계측기)는 인체에서 발생되는 각종의 신호를 측정하는 계측기이다. 이러한 생체계측기는 측정의 대상이 인체이니 만큼 측정 그 자체도 중요하지만, 측정으로 인해 인체에 해가 발생되지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다. 즉 측정 때문에 또 다른 병이나 해가 발생된다면 이미 의료계측기로서 의미가 없다고 할 수 있다.
따라서 의료기기나 생체계측기의 내부작동을 자세히 들여다보면 환자의 안전을 고려하여 전치증폭기(Pre-amplifier)와 주증폭기(Main-amplifier)간을 분리증폭기(isolation amplifier)를 사용하여 연결함으로써, 의도하지 않는 신호흐름에 의한 피해를 방지하고 있다.
하지만 분리증폭기(isolation amplifier)와, 이 분리증폭기에 전원을 공급하는 분리전원공급장치(DC-DC converter)에는 표유용량(스트레이캐패시턴스, stray capacitance)이 존재하기 때문에 많은 수의 채널, 즉 다중채널(multi channel)에서 신호처리시에는 문제를 일으킨다.
예를 들어 다중채널에서 전체표유용량(C total )은 다음의 [수학식 1]과 같다.
여기서 n은 채널수,C i 는 분리증폭기의 내부 표유용량(stray capacitance),C p 는 분리증폭기에 전원을 공급하기 위한 분리전원공급장치(DC-DC converter)의 표유용량(stray capacitance)이다.
따라서 통상적으로 32, 64, 128, 256 등 많은 수의 채널을 갖는 생체계측기에서는 채널 수만큼의 분리증폭기(isolation amplifier)가 사용되며, 분리증폭기나 분리전원공급장치의 전체적인 표유용량(stray capacitance)은 신호처리의 분리특성(IMRR: Isolation Mode Rejection Ratio)을 나빠지게 하는 요인이 되고 있으며, 장비의 성능을 저하시키는 문제점을 야기한다.
그러므로 보다 효과적으로 신호처리를 수행하는 것에 많은 연구가 진행되고 있다. 아울러 다중채널의 신호처리시 발생하는 표유용량(stray capacitance)을 획기적으로 줄이기 위한 기술이 관련업계에 절실히 필요한 실정이다.
종래 신호처리의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다중채널을 통해 전송하게 되는 많은 신호처리에 있어서, 전체적인 채널을 필요한 블록(block)으로 분리하고 이렇게 분리된 상태에서 아날로그 멀티플렉싱(multiplexing) 방법을 사용하므로써, 분리증폭기(isolation amplifier)의 사용수를 줄임으로써 분리증폭기 사용시 표유(漂遊)용량(stray capacitance)성분을 획기적으로 감소시킬 수 있는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로에 대한 기술을 제공함에 있다.
도 1 ; 본 발명의 일실시예에 따른 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로의 구성블럭도.
도 2 ; 도 1에 인가하는 타이밍도.
도 3 ; 본 발명의 일실시예에 따른 실험결과를 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 버퍼증폭기(buffer amplifier)
120 : 멀티플렉서(multiplexer)
130 : 분리증폭기(isolation amplifier)
140 : 이중입력판단부
150 : S/H증폭기(sample-and-holder amplifiers )
20 : 전치증폭기(Pre-amplifier)
30 : 주증폭기(Main-amplifier)
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로는,
다중채널 신호인 n개 채널의 신호를 처리하는 데 있어서,
다중의 n개 채널신호를 소정의 m개 블록으로 병렬적으로 분리한 다음 각 블록에 할당된 채널신호 각각을 멀티플렉싱(multiplexing)한 후, 각 블록에서 처리하는 다수 채널의 신호 전체를 분리증폭하고, 멀티플렉싱(multiplexing)된 각각의 채널 신호를 디멀티플렉싱(demultiplexing)하며,
이러한 처리를 m개의 전체 블록에 대해 실시하고 멀티플렉싱(multiplexing) 및 디멀티플렉싱(demultiplexing)을 제어하는 제어신호를, 멀티플렉싱 처리부분과 디멀티플렉싱 처리부분에 분리적·결합상태로 인가함으로써 상기 n개의 채널신호 전체를 처리하도록 설계된다.
또한 본 발명의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로는,
다중채널 신호인 n개 채널의 신호를 처리하는 데 있어서, 다중의 n개 채널을 m개의 블록으로 나눈 상태로,
m개로 나눈 블록에 속하는 각 채널신호를 각각 증폭하는 버퍼증폭기와, 이 후단에 연결되어 버퍼증폭기에서 출력된 각 채널신호를 멀티플렉싱하는 멀티플렉서와, 이 후단에 연결되어 멀티플렉서에서 출력된 각 채널신호를 블록 전체적으로 분리증폭하는 분리증폭기와, 이 후단에 연결되어 분리증폭기에서 출력된 블록 전체적인 채널신호를 멀티플렉싱 전의 각 채널신호에 대응하도록 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서와, 이 후단에 연결되어 디멀티플렉서에서 출력된 각 채널신호를 추출하는 샘플홀더증폭기를 포함하며, 이러한 처리를 m개의 전체 블록에 대해 실시하고 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 제어하는 제어신호를 분리적·결합상태로 인가함으로써 n개의 채널신호 전체를 처리하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로를 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로의 핵심적인 작용은 다음과 같다.
본 발명에서는 디지틀 신호가 아닌 아날로그 방식을 사용, 즉 분리 증폭기를 사용하여 생체신호를 멀티플렉싱하여 전송하는 원리를 이용한다. 종래의 기술과 같이 디지틀방식(A/D 변환 후 광결합기를 사용)을 사용하게 되면 디지틀회로의 증가에 따라 전치증폭기에 잡음이 혼입되어 전치증폭기의 성능이 저하되나, 본 발명에서는 최소한의 디지틀 회로를 사용함으로써 디지틀 고주파 잡음의 혼입을 최소화하게 된다.
또한 본 발명에서는 멀티플렉싱 방법을 사용하여 분리증폭기(isolation amplifier)의 갯수를 줄여 표유성분(stray capacitance)을 감소시킴으로써 신호전송의 분리특성을 개선하고, 동시에 계기 전체의 제조단가를 줄이고 있다.
다음으로 본 발명에서는 채널간의 신호간섭, 즉 채널간섭을 줄이기 위해 데드존(dead-zone) 등과 같은 특수한 작동구간을 설정하고 있음은 물론, 멀티플렉서(multiplexer) 출력 라인에 풀다운(pull-dwon) 저항을 삽입하는 등 고속방전을 유도하고 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로의 구성블럭도이고, 도 2는 도 1에 인가하는 타이밍도를 나타낸 것이다.
도시한 바와 같이 본 실시예에서는 전체 n개, 즉 64개의 채널을, m개 즉 4개의 블록으로 나누어 처리하게 된다. 따라서 도 1과 같이 각 블록의 채널수가 16개이며, 이러한 채널수는 분리증폭기에서 처리가 가능한 한 원하는 수만큼 나눌 수 있다. 또한 본 실시예에서는 64채널을 중심으로 하고 있으나, 전체 n개의 채널을 m개의 블록으로 나누는 개념으로 처리하기 때문에, 이러한 채널의 수는 크게 제한을 받지 않고 실시하는 것이 가능하다.
또한 각 블록(a∼d)에는 16개의 버퍼증폭기(110, buffer amplifier), 2개의 멀티플렉서(120, multiplexer), 하나의 분리증폭기(130, isolation amplifier), 2개의 디멀티플렉서(140, demultiplexer), 16개의 S/H증폭기(150, sample-and-holder amplifiers )를 구비하고 있다. 그리고 채널 전체의 전원공급을 위해 전체채널에는 분리전원공급장치(160, DC-DC converter), 제어신호의 결합을 위한 광결합기(170, optocouplers)를 포함하고 있다.
전치증폭기(20, Pre-amplifier) 후단의 버퍼증폭기(110)는 m개, 즉 4개로 나눈 블록에 속하는 각 채널신호(CH1∼CH16)를 각각 증폭하고, 이 후단의멀티플렉서(120)는 버퍼증폭기(110)에서 출력된 각 채널신호를 시분할, 즉 멀티플렉싱(multiplexing)하며, 도 1과 같이 2개의 디멀티플렉서(demultiplexer)를 사용하지 않고도 하나를 사용하는 것도 가능하다.
분리증폭기(130)는 본 발명의 표유성분(stray capacitance)을 감소시킬 수 있게 블록당 하나를 사용하도록 설계되어 있어, 전술한 바와 같이 분리증폭기에서 처리가 가능한 한 원하는 수만큼의 채널수로 분리하고 이를 처리하는 것이 가능하며, 멀티플렉서(120)에서 출력된 각 채널신호를 블록 전체적으로 분리증폭하여 출력한다.
분리증폭기(130) 후단의 디멀티플렉서(140)는 분리증폭기(130)에서 출력된 블록 전체적인 채널신호를 멀티플렉싱 전의 각 채널신호에 대응하도록 디멀티플렉싱(demultiplexing)한다.
그리고 S/H증폭기(150, sample-and-holder amplifiers)는 전단의 디멀티플렉서(140)에서 출력된 각 채널신호를 추출하여 후단의 주증폭기(30, Main-amplifier)로 출력한다.
아울러 분리전원공급장치(160, DC-DC converter)는 직류전원변환을 실시하여 채널 전체에 전원을 공급하는 구성부로서 직류변환을 하지 않더라도 필요한 직류전원을 공급할 수 있도록 설계하는 것이 가능하다. 그리고 광결합기(170, optocouplers)는 분리증폭기(130)에 의한 분리증폭전후에 있어 각 채널을 제어하는 제어신호를 분리적·결합상태로 인가하는 구성부이다. 즉 물리적으로는 분리된 상태이지만 회로 전체적으로는 일체성을 유지하도록 결합적으로 신호를 전달하는 기능을 수행하게 된다.
또한 본 발명에서는 멀티플렉서(120, multiplexer) 후단에 풀다운저항(120R, pull-down resistor)을 구성하여 설계함으로써 채널간 간섭량을 줄이도록 되어 있다.
본 발명에서와 같이 전체 n개의 채널을 m개의 블록으로 나누어 신호처리하고, 분리된 블록에서 분리증폭기(130)를 사용하는 경우 전체표유용량(C muxtotal )은 아래의 [수학식 2]와 같다.
여기서 m은 블럭수,C i 는 분리증폭기의 내부 표유용량(stray capacitance),C p 는 분리증폭기에 전원을 공급하기 위한 분리전원공급장치(DC-DC converter)의 표유용량(stray capacitance), k는 광결합기(170, optocouplers)의 수이다.
따라서 광결합기(170)과 같은 제어신호결합 소자가 추가적으로 요구되어도, 멀티플렉싱·디멀티플렉싱에 의한 전체표유용량(C muxtotal )은 감소하게 되어 분리증폭기(130)의 분리특성이 개선된다. 아울러 다중채널의 채널 수 n이 증가할 수록 상대적인 분리 특성의 개선정도는 증가하게 된다.
이러한 본 실시예의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로에는 도 2와 같은 타이밍신호를 인가하게 된다. 그리고 A, B, C, E1, E2 신호는 본 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로의 제어를 위한 신호이고, H0∼H15신호는 16개의 각 채널(CH1∼CH16)의 후단에 사용되는 S/H증폭기(150)에 각각 인가하게 되는 정합신호(match signal)이다. 즉 이 정합신호(match signal)에 의해 각 S/H증폭기(150)가 작동하게 된다.
본 발명에서는 이러한 제어신호 중 E1, E2신호는 채널간의 신호간섭을 제거하기 위해 간섭제한구간(dead-zone)을 설정해 놓고 있다. 이러한 간섭제한구간(dead-zone)을 살펴보면, 설계된 회로의 동작특성이 타이밍신호 상태가 저준위(low)일 때 동작하지 않은(disable) 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이 제어신호인 E1, E2신호는 저준위(low)가 간섭제한구간(dead-zone)이 된다.
이러한 간섭제한구간(dead-zone)은 도시한 바와 같이, 16개의 각 채널신호 중간에서 작용하게 되므로, 제어신호 E1, E2신호가 고준위(high)일 때 작용하게 되므로써 인접 채널과 실제 작용상태가 차단되어 각 채널간 신호처리시 간섭이 제거된다. 아울러 간섭제한구간(dead-zone)구간에서의 고임피던스(high-Z ; high impedance) 상태가 되면 출력 라인에서의 충전된 전하(stray capacitance에 충전)를 방전하는 데 긴 시간지연을 야기하고, 이는 채널간의 간섭성분으로 작용하지만, 본 발명에서는 도시한 바와 같이, 멀티플렉서(120) 후단과 분리증폭기(130) 전단에 풀다운저항(120R, pull-down resistor)을 삽입하여 고임피던스(high-Z ; high impedance) 상태에서 저임피던스(low-Z ; low impedance) 상태로 멀티플렉서(120)의 출력을 변화시켜 채널간 간섭량을 줄이게 된다.
그리고 S/H증폭기(150)의 래치(latch)제어신호(H0to H15)에서도 중간에 펄스가 튀는 형태의 신호, 고저준위전이(high-to-low 전이)를 인가함으로써 디멀티플렉스된(demultiplexed) 신호를 유지하게 된다. 따라서 제어신호의 스위칭 과정에서, 상태전이(high-to-low 또는 low-to-high)시 2개 상태(high, low)가 동시에 존재함에 따라 발생하게 되는 잡음성분(noise)인 그리치를 제거하고 있다.
이러한 멀티플렉싱 타이밍 설정과 간섭제한구간(dead-zone)의 구성은 여러 가지의 모델이 있을 수 있지만, 본 실시예에서는 저항-캐패시터(RC) 회로 모델을 예로 하여 설정하고 있다. 따라서 본 실시예에 있어서 분리증폭기(130)의 출력은 지수함수적으로 감소한다. 즉 분리증폭기(130)의 입력단에 위치한 풀다운저항과, 분리증폭기(130)의 내부 캐패시터는 근사적인 RC 직렬회로를 구성한다. 따라서 간단히 시정수(TRC)를 측정하면 간섭제한구간(dead-zone)의 시간(t)에 대한 간섭량을 e-t/RC에 의해 계산할 수 있으며, 멀티플렉싱 채널 수와 플티플렉싱 주파수도 계산이 가능하다.
여기에 더하여 본 발명에서는 분리증폭기(130)의 최대허용대역폭과 주어진 신호대역의 2배 이상의 샘플링 주파수를 고려하여 멀티플렉싱 채널 수와 플티플렉싱 주파수를 보완하는 것이 신호처리시 좋은 효과를 나타내며, 주증폭기의 저역통과 차단주파수는 플티플렉싱 주파수의 최소 10배 이상 이격하여 디밀티플렉싱 신호를 평활화하는 것도 바람직하다.
본 발명의 연구진은 이러한 본 발명의 효과를 파악하기 위해 아래와 같이 실험을 하고 그 결과를 확인해 보았다.
즉, 전체 64채널을 설정하고 4개의 블록보드로 구분하여 각 블럭보드에서 16 채널 신호를 멀티플렉싱하도록, 각 블록보드에서는 16개의 버퍼증폭기, 2개의 멀티플렉서 (CD4051: Fairchild Co.), 1개의 분리증폭기 (ISO100: Texas Instrument Co.), 2개의 디멀티플렉서(CD4051: Fairchild Co.), 16개의 sample-and-holder amplifiers (LF398: National Semiconductor Co.)를 사용하고, 전체적으로 5개의 광결합기(6N136: Agilent Technologies Co.), 1개의 DC-DC converter (KT-T-01: KTMed Co.)를 연결함으로써, 생체계측기의 대표격이라 할 수 있는 심전도, 뇌전도 회로를 구성할 수 있다.
결국 분리증폭기, 광결합기, DC-DC 변환기의 표유용량(stray capacitance)성분은 각각 2.5pF, 0.6pF, 와 10pF이므로 전체표유용량(total stray capacitance)의 감소효과는, 종래 약 200pF (2.5pF X 64 channels + 10pF X 4 boards) 에서 약 53pF (2.5pF X 4 boards + 0.6pF X 5 optocouplers + 10pF X 4 boards)정도까지 획기적으로 개선된다. 아울러 회로의 제작에 소요되는 비용 역시 약 20분의 1 정도까지 줄이는 효과도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실험결과를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에서 인접채널과의 영향을 살펴보기 위해 입력측의 제1채널(CH0) 및 제2채널(CH1)에 서로 다른 주파수를 갖는 사인파신호를 각각 인가하고(도 3 상단 도면), 제1채널(CH0)이 출력되도록 제어하여 출력측에서 결과 파형을 확인(도 3 하단 도면)하였다. 그 결과 도 3의 하단과 같이 제1채널(CH0)에대한 신호가 효과적으로 처리되고 있음을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로는 많은 수의 채널을 요구하는 신호의 처리에 훌륭한 효과를 나타내므로, 뇌전도(腦電圖)를 그려내는 뇌파계(EEG, Electro-encephalography)나, 심장의 수축에 따른 활동전류를 곡선으로 기록하는 심전도계(ECG, Electro-cardiography) 등 의료기기 및 생체계측기에서 큰 효과를 제공하며, 이 외에도 다중채널에 의한 신호처리를 수행하는 다수의 기기에 적용시킬 수 있는 등, 본 발명의 기술개념을 바탕으로 보다 다양하게 실시하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다중 채널의 신호를 처리함에서 있어 표유(漂遊)용량(stray capacitance)성분을 줄여 다중채널의 신호를 효과적으로 전송하는 효과를 제공함과 동시에 의료기기나 생체계측기의 제작 단가를 줄임으로써 각종 신호처리기술의 발전에 기여할 것으로 예상된다.

Claims (4)

  1. 다중채널 신호인 n개 채널의 신호를 처리하는 데 있어서,
    상기 다중의 n개 채널신호를 소정의 m개 블록으로 병렬적으로 분리한 다음 각 블록에 할당된 채널신호 각각을 멀티플렉싱한 후, 각 블록에서 처리하는 다수 채널의 신호 전체를 분리증폭하고, 상기 멀티플렉싱된 각각의 채널 신호를 디멀티플렉싱하며,
    상기 처리를 m개의 전체 블록에 대해 실시하고 상기 멀티플렉싱(multiplexing) 및 디멀티플렉싱(demultiplexing)을 제어하는 제어신호를, 멀티플렉싱 처리부분과 디멀티플렉싱 처리부분에 분리적·결합상태로 인가함으로써 상기 n개의 채널신호 전체를 처리하는 것을 특징으로 하는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로.
  2. 다중채널 신호인 n개 채널의 신호를 처리하는 데 있어서,
    상기 다중의 n개 채널을 m개의 블록으로 나눈 상태로,
    상기 m개로 나눈 블록에 속하는 각 채널신호를 각각 증폭하는 버퍼증폭기와;
    상기 버퍼증폭기 후단에 연결되어 상기 버퍼증폭기에서 출력된 각 채널신호를 멀티플렉싱하는 멀티플렉서와;
    상기 멀티플렉서 후단에 연결되어 상기 멀티플렉서에서 출력된 각 채널신호를 블록 전체적으로 분리증폭하는 분리증폭기와;
    상기 분리증폭기 후단에 연결되어 상기 분리증폭기에서 출력된 블록 전체적인 채널신호를 멀티플렉싱 전의 각 채널신호에 대응하도록 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서와;
    상기 디멀티플렉서 후단에 연결되어 상기 디멀티플렉서에서 출력된 각 채널신호를 추출하는 샘플홀더증폭기를 포함하며,
    상기 처리를 m개의 전체 블록에 대해 실시하고 상기 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 제어하는 제어신호를 분리적·결합상태로 인가함으로써 상기 n개의 채널신호 전체를 처리하는 것을 특징으로 하는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 n개의 채널신호간의 간섭을 방지하기 위해 채널신호의 인접부분에서 상호영향을 미치지 않도록 채널신호의 처리를 중지하는 간섭제한구간(dead-zone)이 포함된 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱 후단과 분리증폭 전단 사이에는 상기 분리회로내의 표유용량(stray capacitance)의 영향을 줄이기 위한 풀다운저항(120R, pull-down resistor)을 삽입하는 것을 특징으로 하는, 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로.
KR10-2002-0021520A 2002-04-19 2002-04-19 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로 KR100426139B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0021520A KR100426139B1 (ko) 2002-04-19 2002-04-19 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0021520A KR100426139B1 (ko) 2002-04-19 2002-04-19 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030083112A KR20030083112A (ko) 2003-10-30
KR100426139B1 true KR100426139B1 (ko) 2004-04-06

Family

ID=32379680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0021520A KR100426139B1 (ko) 2002-04-19 2002-04-19 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100426139B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086915A (en) * 1975-04-30 1978-05-02 Harvey I. Kofsky Ear oximetry process and apparatus
US4899760A (en) * 1987-06-15 1990-02-13 Colin Electronics Co., Ltd. Noise rejecting detector for biomedical signals
US6018674A (en) * 1997-08-11 2000-01-25 Datex-Ohmeda, Inc. Fast-turnoff photodiodes with switched-gain preamplifiers in photoplethysmographic measurement instruments
KR20010095605A (ko) * 2000-04-11 2001-11-07 김동준 디지털 뇌파를 이용한 뇌기능 감시장치 및 이 뇌기능감시장치에 있어 디지털 뇌파의 디스플레이 방법
US6360113B1 (en) * 1999-12-17 2002-03-19 Datex-Ohmeda, Inc. Photoplethysmographic instrument
KR20030015576A (ko) * 2001-08-16 2003-02-25 주식회사 이지메딕스 초음파 진단 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086915A (en) * 1975-04-30 1978-05-02 Harvey I. Kofsky Ear oximetry process and apparatus
US4899760A (en) * 1987-06-15 1990-02-13 Colin Electronics Co., Ltd. Noise rejecting detector for biomedical signals
US6018674A (en) * 1997-08-11 2000-01-25 Datex-Ohmeda, Inc. Fast-turnoff photodiodes with switched-gain preamplifiers in photoplethysmographic measurement instruments
US6360113B1 (en) * 1999-12-17 2002-03-19 Datex-Ohmeda, Inc. Photoplethysmographic instrument
KR20010095605A (ko) * 2000-04-11 2001-11-07 김동준 디지털 뇌파를 이용한 뇌기능 감시장치 및 이 뇌기능감시장치에 있어 디지털 뇌파의 디스플레이 방법
KR20030015576A (ko) * 2001-08-16 2003-02-25 주식회사 이지메딕스 초음파 진단 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030083112A (ko) 2003-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Obeid et al. Two multichannel integrated circuits for neural recording and signal processing
CA2198844C (en) An electronic stethoscope
WO2001030233A3 (en) Module for acquiring electroencephalograph signals from a patient
ATE508418T1 (de) Überwachung der elektrischen muskelaktivität
EP1700564A3 (en) Electrocardiograph
Pacini et al. Audiogram of a formerly stranded long-finned pilot whale (Globicephala melas) measured using auditory evoked potentials
DE19618961A1 (de) Gerät zur elektromechanischen Stimulation und Prüfung des Gehörs
Jha et al. Tunable Q-wavelet based ECG data compression with validation using cardiac arrhythmia patterns
Fowler et al. Effects of stimulus repetition rate and frequency on the auditory brainstem response in normal, cochlear-impaired, and VIII nerve/brainstem-impaired subjects
Easwar et al. Investigating potential interactions between envelope following responses elicited simultaneously by different vowel formants
KR100426139B1 (ko) 다중채널 멀티플렉스-디멀티플렉스 분리회로
Skinner et al. Amplification bandwidth and speech intelligibility for two listeners with sensorineural hearing loss
US6463322B1 (en) Combination referential and differential amplifier for medical signal monitoring
US10912473B2 (en) Routing of analog signals using analog/digital followed by digital/analog conversion
ATE352255T1 (de) Audiointerfacesystem zur medizinischen verwendung
Mitchell et al. Is age-related decline in vocal emotion identification an artefact of labelling cognitions?
CN106725323A (zh) 可穿戴式生物信号采集装置
Bilodeau et al. A wireless electro-optic headstage with digital signal processing and data compression for multimodal electrophysiology and optogenetic stimulation
CN109717897A (zh) 一种基于Zigbee的无线电子听诊器
Harbert et al. Audiologic findings in Meniere's syndrome
Yoo et al. Improvement of multi-channel isolated bio-potential amplifiers using multiplexing
KR20070065912A (ko) Mri 촬영시 전기생리학적 신호를 완충하는 방법 및 장치
US20040111043A1 (en) Bioelectric telemetering system and method for digital cable eliminator
Thi et al. Revealing differential importance of word categories in spoken sentence comprehension using phoneme-related representation
SU1387986A1 (ru) Способ диагностики поражений слухового анализатора у больных сифилисом

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100115

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee