KR102243512B1 - 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치 - Google Patents

2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2개의 전극만을 사용하면서도 보다 안정적으로 심전도를 측정할 수 있는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치에 관한 것으로, 이는 피검자 신체에 접촉되는 2 개의 전극; 상기 2개의 전극 각각에 연결되는 입력 양단을 구비하고, 상기 입력 양단을 통해 입력되는 생체 신호를 차동 증폭하여 증폭부 출력을 획득 및 출력하는 계측 증폭기; 상기 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호가 기 설정된 상한치 이상이면 제1 신호를 출력하고, 기 설정된 하한치 이하이면 제2 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 입력 양단 각각에 병렬 연결되어, 상기 제1 신호에 응답하여 상기 동상 모드 신호를 캐패시터에 충전하거나, 상기 제2 신호에 응답하여 상기 캐패시터의 충전 전압을 상기 입력 양단으로 방전하는 2개의 전하 펌프 회로를 포함할 수 있다.

Description

2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치{Apparatus for amplifying ECG based on two-electrode}
본 발명은 큰 동상 입력 전압 범위와 큰 동상 잡음 제거율 동시에 만족시킬 수 있도록 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치에 관한 것이다.
최근 모바일 헬스케어용으로 출시되는 심전도 측정 제품의 상당수는 장시간 동안 실시간 모니터링을 하기 용이하게 하기 위하여 보다 착용이 간편하도록 만드는 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적인 심전도 모니터링 시스템은 도 1에서와 같이, 3개의 전극을 장착하게 된다. 증폭부 출력을 측정하기 위해서는 2개의 전극(P+,P-)을 사용하며, 일상 생활에 존재하는 전원 케이블 등에서 오는 변위 전류(Displacement current)에 의해서 몸의 전압이 흔들리는 문제를 해결하기 위해 바이어스 전극(Pbais)을 추가로 부착하기 때문이다.
하지만, 60Hz 전압에 의한 커플링(Coupling)을 바이어스 전극을 이용하여 해결하려고 하면 다음과 같은 문제가 있다.
첫 번째로, 신호 전극 외에도 추가적인 전극이 필요하기 때문에 웨어러블 헬스케어용 심전도 증폭기로 사용하기에 사용자의 편의성 측면에서 좋지 못하다.
두 번째로, 일반적으로 전극을 부착할 때 생기는 전극 임피던스 때문에 바이어스 전극은 사람 신체의 전압을 충분히 낮은 임피던스로 고정해 주지 못한다. 이때문에 바이어스 전극이 있어도 사람 신체의 전압은 일정 수준으로 60Hz 전원과 커플링(Coupling) 되어 흔들리게 된다.
만약, 증폭기의 동상 전압 범위가 작을 경우, 사람 신체의 전압이 조금이라도 흔들리게 된다면 증폭기가 ESD 및 트랜지스터의 동작 영역 문제 때문에 포화(Saturation)되어 측정이 불가능한 경우가 생길 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래의 기술에서는 도 2에서와 같이 매우 큰 동상 입력 전압 범위를 갖는 심전도 증폭기를 제시하였고, 그 구체적인 제작 방법으로 전하 펌프를 이용한 동상 모드 피드백을 제시하였다.
그러나, 종래의 기술은 다음과 같은 문제점을 가진다. 동상 모드 전하 펌프는 각 입력 단에서 같은 양의 전류를 흡수하여 입력 동상 모드를 특정 전압 범위로 고정한다. 하지만 만약 몸에 붙은 전극의 접촉 임피던스(Contact impedance)가 다를 경우, 전류가 달라지게 되고, 이로 인해 차동 모드로 변환된 동상 모드 잡음(즉, 모드 전환 잡음(CM to DM conversion noise))이 생성된다. 이는 증폭기의 동상 잡음 제거율(Common-mode to rejection ratio, CMRR) 이 낮아지는 효과를 일으킨다.
한편, 2개의 전극만으로 심전도를 측정하려 할 때는 앞서 언급한 바와 같이 20V 이상의 매우 큰 동상 모드가 존재한다. 이에 기존의 3개 전극으로 심전도를 측정할 때와 같은 동상 잡음 제거율(CMRR)을 갖는 증폭기를 사용한다면 출력단에서 보이는 동상 모드 신호는 매우 크게 되며, 심전도 측정을 방해하게 된다.
이를 제거하기 위해 로우 패스 필터(Low pass filter)를 사용할 수도 있지만, 이 경우 신호의 손실이 일어날 가능성이 높으며, 일반적으로 동상 모드인 50/60Hz 잡음과 증폭부 출력의 주파수 범위(1~40Hz)가 매우 가깝기 때문에, 매우 많은 탭(Tap) 수를 갖는 디지털 필터가 필요하며, 이는 구현 비용 증가로 이어진다.
정전 용량성 결합 전극을 이용한 웨어러블 심전도 측정 시스템 설계에 관한 연구(ISSN 1975-8359(Print) / ISSN 2287-4364(Online) The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers Vol. 63, No. 10, pp. 1448∼1454, 2014)
본 발명은 매우 큰 동상 입력 전압 범위와 큰 동상 잡음 제거율 동시에 만족시킴으로써, 2개의 전극만을 이용하여 보다 안정적으로 심전도를 측정할 수 있도록 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 피검자 신체에 접촉되는 2 개의 전극; 상기 2개의 전극 각각에 연결되는 입력 양단을 구비하고, 상기 입력 양단을 통해 입력되는 생체 신호를 차동 증폭하여 출력하는 증폭부; 증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호에 대응되는 제1 펄스와, 상기 제1 펄스를 90° 위상 지연시킨 제2 펄스와, 상기 제1 및 제2 펄스에 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 제어부; 상기 입력 양단 각각에 연결된 제1 및 제2 캐패시터를 구비하고, 상기 제2 펄스에 응답하여 동상 모드 신호를 캐패시터 각각에 충전하거나, 상기 제1 펄스에 응답하여 상기 캐패시터의 충전 전압을 상기 입력 양단으로 방전하는 전하 펌프 회로; 상기 제1 및 제2 아날로그 신호와 상기 증폭부의 출력을 LMS(Least Mean Square) 알고리즘에 따라 분석하여, 모드 전환 잡음 제거를 위한 제1 및 제2 필터 출력을 생성 및 출력하는 적응적 필터; 및 상기 제1 및 제2 캐패시터 각각에 연결되며, 상기 제1 및 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값을 가변하고 상기 제1 및 제2 펄스에 따라 상보적으로 구동되어, 상기 전하 펌프 회로에 의해 생성되는 모드 전환 잡음을 상쇄시키는 제1 및 제2 보조 캐패시터 쌍을 포함하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치를 제공한다.
상기 제어부는 증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호가 기 설정된 상한치 이상이면, 업 신호를 생성 및 출력하고, 동상 모드 신호가 기 설정된 하한치 이하이면, 다운 신호를 생성 및 출력하는 제1 및 제2 비교기; 상기 업 신호에 응답하여 제1 값으로 변환되고 상기 다운 신호에 응답하여 제2 값으로 변환되는 제1 펄스를 생성하는 펄스 생성부; 상기 제1 펄스를 동상 모드 신호로 복원하여 제1 아날로그 신호를 생성하는 동상 모드 복원부; 상기 제1 아날로그 신호를 90° 위상 지연시켜 제2 아날로그 신호를 생성하는 지연소자; 상기 제2 아날로그 신호를 펄스 신호 형태의 제2 펄스로 변환하는 펄스 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적응적 필터는 상기 제1 아날로그 신호와 상기 증폭부의 출력을 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제1 필터 출력을 조정하고, 상기 제1 필터 출력과 상기 제2 아날로그 신호를 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제2 필터 출력을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 보조 캐패시터 쌍은 상기 제1 캐패시터와 상기 제1 펄스 사이에 위치되어, 상기 제1 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제1 보조 캐패시터; 및 상기 제1 캐패시터와 상기 제2 펄스 사이에 위치되어, 상기 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제2 보조 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 보조 캐패시터 쌍은 상기 제1 캐패시터와 반전 제1 펄스 사이에 위치되어, 상기 제1 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제3 보조 캐패시터; 및 상기 제1 캐패시터와 반전 제2 펄스 사이에 위치되어, 상기 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제4 보조 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 증폭부 입력 양단에 연결되는 전하 펌프 회로를 통해 동상 모드 스윙폭을 제한하도록 함으로써, 매우 큰 동상 입력 전압 범위를 보장할 수 있도록 한다.
또한 전하 펌프 회로의 두 개 캐패시터 각각에 보조 캐패시터 쌍을 추가 연결한 후, 보조 캐패시터 쌍을 통해 전하 펌프에 의해 생성되는 모드 전환 잡음이 모두 상쇄될 수 있도록 함으로써, 큰 동상 잡음 제거율도 함께 보장할 수 있도록 한다. 그 결과, 바이어스 전극 없이 2개의 전극만을 사용하면서도 보다 안정적으로 심전도를 측정할 수 있도록 한다.
도 1는 종래의 심전도 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 2전극 기반 심전도 측정 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2전극 기반 심전도 측정 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동상 모드 신호의 스윙폭 제한 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 필터의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2전극 기반 심전도 측정 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 심전도 측정 장치는 피검자 신체에 접촉되는 2 개의 전극(111,112), 증폭부(120), 제어부(130), 전하 펌프 회로(150), 적응적 필터(140), 제1 및 제2 보조 캐패시터 쌍(161, 162) 등을 포함한다.
2개의 전극(111,112) 각각은 정전 용량성 결합 전극으로 구현될 수 있다. 정전 용량성 결합이란 캐패시터의 성질중 하나로, 두 전도성 표면 사이에 어떠한 공기를 포함한 어떠한 유전체라도 갖게 되면 캐패시터로 모델링이 가능하다. 이때 유전체를 사이에 두고 직접적으로 접촉하지 않은 두 전도성 표면에서 변위전류(displacement current)에 의하여 신호가 전달되는 현상 즉, 독립된 두 공간에서 전자기학적으로 교류 신호가 상호 전달되는 현상을 정전 용량성 결합이라 한다.
이에 본 발명은 피부에서의 생체신호가 정전 용량성 결합 전극으로 결합되는 현상을 이용하여 증폭부 출력을 측정한다.
증폭부(120)는 2개의 전극 각각에 연결되는 입력 양단을 구비하는 계상 증폭기(IA, 121)를 구비하고, 이를 통해 2개의 전극(111,112) 각각에 인가되는 전압을 차동 증폭하여 증폭부 출력(VOUT)를 생성 및 출력한다.
또한 이득 제어 기능을 가지는 프로그래머블 게인 증폭기(PGA, 122)를 추가 구비하여, 이를 통해 시스템 구동 환경에 따라 증폭부 출력의 출력 크기를 다양하게 조정하기도 한다.
제어부(130)는 증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호에 대응되는 제1 펄스를 생성하고, 또한 상기 제1 펄스를 90° 위상 지연시킨 제2 펄스, 제1 및 제2 펄스에 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 추가 생성 및 출력한다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호를 센싱 및 출력하는 두 개의 드라이버(131,132), 동상 모드 신호가 기 설정된 상한치 이상이면, 업 신호(UP)를 생성 및 출력하는 제1 비교기(133), 동상 모드 신호가 기 설정된 하한치 이하이면, 다운 신호(DN)를 생성 및 출력하는 제2 비교기(134), 업 신호(UP)에 응답하여 제1 값으로 변환되고 다운 신호(DN)에 응답하여 제2 값으로 변환되는 제1 펄스(φ1)를 생성 및 출력하는 펄스 생성부(135), 제1 펄스(φ1)를 동상 모드 신호로 복원하여 제1 아날로그 신호를 생성하는 동상 모드 복원부(136), 제1 아날로그 신호를 90° 위상 지연시켜 제2 아날로그 신호를 생성하는 지연소자(137), 제2 아날로그 신호를 펄스 신호 형태의 제2 펄스(φ2)로 변환하는 펄스 변환부(138) 등을 포함한다.
적응적 필터(140)는 제1 및 제2 아날로그 신호, 증폭부 출력(VOUT)을 LMS(Least Mean Square) 알고리즘에 따라 분석하여 모드 전환 잡음 제거를 위한 제1 및 제2 필터 출력(WI,WQ)을 조정한다. 즉, 제1 아날로그 신호와 증폭부 출력(VOUT)를 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제1 필터 출력(WI)을 조정하고, 제1 필터 출력(WI)과 제2 아날로그 신호를 LMS 알고리즘에 따라 추가 분석하여 제2 필터 출력(WQ)을 조정한다.
전하 펌프 회로(150)는 증폭부 입력 양단 각각에 연결된 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2)를 구비하고, 제2 펄스(φ2)에 응답하여 증폭부 입력 양단 각각에 인가되는 전압을 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2)에 충전하거나, 제1 펄스(φ1)에 응답하여 캐패시터 충전 전압을 증폭부 입력 양단 각각으로 방전하도록 한다.
보다 구체적으로, 전하 펌프 회로(150)는 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2), 제1 펄스(φ1)에 응답하여 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2)와 증폭부 입력 양단간을 선택적으로 연결시키는 제1 및 제2 덤프 스위치(151,152), 증폭부 입력 양단 각각에 인가된 전압을 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2) 각각에 공급하는 제1 및 제2 드라이버(153,154), 제2 펄스(φ2)에 응답하여 제1 및 제2 드라이버(153,154)의 출력단과 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2)간을 선택적으로 연결시키는 제1 및 제2 차지 스위치(155,156) 등을 포함한다.
제1 및 제2 보조 캐패시터 쌍(161, 162)는 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2) 각각에 연결되며, 제1 및 제2 필터 출력(WI,WQ)에 따라 캐패시터 값을 가변하며, 제1 및 제2 펄스(φ1,φ2)에 따라 상보적으로 구동됨으로써, 전하 펌프 회로(150)에 의해 생성되는 모드 전환 잡음을 모두 상쇄시킨다.
보다 구체적으로, 제 1 보조 캐패시터 쌍(161)은 제1 캐패시터(CP1)와 제1 펄스(φ1) 사이에 위치되어 제1 필터 출력(WI)에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제1 보조 캐패시터(CAP1)와, 제1 캐패시터(CP1)와 제2 펄스(φ2) 사이에 위치되어 제2 필터 출력(WQ)에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제2 보조 캐패시터(CAP2)로 구성된다.
제 2 보조 캐패시터 쌍(162)은 제2 캐패시터(CP2)와 반전 제1 펄스(
Figure 112019080561150-pat00001
) 사이에 위치되어 제1 필터 출력(WI)에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제3 보조 캐패시터(CAP3)와, 제2 캐패시터(CP2)와 반전 제2 펄스(
Figure 112019080561150-pat00002
) 사이에 위치되어 제2 필터 출력(WQ)에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제4 보조 캐패시터(CAP4)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 2전극 기반 심전도 측정 장치의 동작 방법을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 제어부(130)는 증폭부(120)의 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호(VCM)에 대응되는 제1 펄스(φ1)를 생성한다.
제1 펄스(φ1)를 다시 정현파 형태의 동상 모드 신호로 복구하고, 제1 아날로그 신호를 90도 만큼 위상 지연시킨다.
그리고 제1 아날로그 신호와 90도 위상 지연된 동상 모드 신호를 적응적 필터(140)에 제공(즉, 동상(In-Phase) 성분과 직각 위상(Quarature-Phase) 성분의 동상 모드를 적응적 필터(140)에 제공)하고, 이와 동시에 90도 위상 지연된 동상 모드 신호를 다시 펄스 형태로 변환하여 제2 펄스(φ2)를 생성 및 출력한다.
전하 펌프 회로(150)는 제2 펄스(φ2)에 응답하여 증폭기 입력 양단에 인가되는 전압 일부를 제1 및 제2 캐패시터(CP1, CP2)에 충전하고, 제1 펄스(φ1) 방전시킴으로써, 도 4에서와 같이 증폭기 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호의 스윙폭을 제한시킨다.
한편 제1 및 제 캐패시터(CP1, CP2) 각각에 연결된 제1 및 제2 보조 캐패시터 쌍(161, 162)는 제1 및 제2 펄스(φ1, φ2)에 응답하여 동상 모드 신호를 차동 모드 신호로 변환하여 증폭부(120)의 입력 양단에 인가한다. 이때, 차동 모드 신호의 크기는 제1 및 제2 필터 출력(WI,WQ)에 따라 결정된다.
증폭부(120)의 입력 양단에는 전하 펌프 회로(150)에 의해 생성되는 모드 전환(CM-DM conversion) 잡음이 인가되고, 증폭부(120)는 모드 전환(CM-DM conversion) 잡음을 입력과 같이 증폭한다.
적응적 필터(140)는 증폭부 출력(VOUT)과 제어부(130)의 제1 아날로그 신호를 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제1 필터 출력(WI)을 생성한 후, 제1 필터 출력(WI)과 제어부(130)의 90도 제2 아날로그 신호를 LMS 알고리즘에 따라 추가 분석하여 제2 필터 출력(WQ)을 생성 및 출력한다. 즉, 도 5에서 같이, 동상 성분과 직각 위상 성분을 갖는 신호가 0이 되도록 제1 및 제2 필터 출력(WI, WQ)을 반복적으로 조정하여, 최종적으로는 일정값으로 수렴되도록 한다.
적응적 필터(140)의 출력, 즉 제1 및 제2 필터 출력(WI, WQ)이 일정값으로 수렴하게 되면, 전하 펌프에 의해 생성되는 모드 전환 잡음은 두 개의 보조 캐패시터 쌍(161, 162)에 의해 상쇄되게 된다. 그 결과 동상 잡음 제거율(Common-mode to rejection ratio, CMRR) 이 증가하는 효과를 확보할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 피검자 신체에 접촉되는 2 개의 전극;
    상기 2개의 전극 각각에 연결되는 입력 양단을 구비하고, 상기 입력 양단을 통해 입력되는 생체 신호를 차동 증폭하여 출력하는 증폭부;
    증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호에 대응되는 제1 펄스와, 상기 제1 펄스를 90° 위상 지연시킨 제2 펄스와, 상기 제1 및 제2 펄스에 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 제어부;
    상기 입력 양단 각각에 연결된 제1 및 제2 캐패시터를 구비하고, 상기 제2 펄스에 응답하여 동상 모드 신호를 캐패시터 각각에 충전하거나, 상기 제1 펄스에 응답하여 상기 캐패시터의 충전 전압을 상기 입력 양단으로 방전하는 전하 펌프 회로;
    상기 제1 및 제2 아날로그 신호와 상기 증폭부의 출력을 LMS(Least Mean Square) 알고리즘에 따라 분석하여, 모드 전환 잡음 제거를 위한 제1 및 제2 필터 출력을 생성 및 출력하는 적응적 필터; 및
    상기 제1 및 제2 캐패시터 각각에 연결되며, 상기 제1 및 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값을 가변하고 상기 제1 및 제2 펄스에 따라 상보적으로 구동되어, 상기 전하 펌프 회로에 의해 생성되는 모드 전환 잡음을 상쇄시키는 제1 및 제2 보조 캐패시터 쌍을 포함하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    증폭부 입력 양단에 인가되는 동상 모드 신호가 기 설정된 상한치 이상이면, 업 신호를 생성 및 출력하고, 동상 모드 신호가 기 설정된 하한치 이하이면, 다운 신호를 생성 및 출력하는 제1 및 제2 비교기;
    상기 업 신호에 응답하여 제1 값으로 변환되고 상기 다운 신호에 응답하여 제2 값으로 변환되는 제1 펄스를 생성하는 펄스 생성부;
    상기 제1 펄스를 동상 모드 신호로 복원하여 제1 아날로그 신호를 생성하는 동상 모드 복원부;
    상기 제1 아날로그 신호를 90° 위상 지연시켜 제2 아날로그 신호를 생성하는 지연소자;
    상기 제2 아날로그 신호를 펄스 신호 형태의 제2 펄스로 변환하는 펄스 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적응적 필터는
    상기 제1 아날로그 신호와 상기 증폭부의 출력을 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제1 필터 출력을 조정하고, 상기 제1 필터 출력과 상기 제2 아날로그 신호를 LMS 알고리즘에 따라 분석하여 제2 필터 출력을 조정하는 것을 특징으로 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 보조 캐패시터 쌍은
    상기 제1 캐패시터와 상기 제1 펄스 사이에 위치되어, 상기 제1 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제1 보조 캐패시터; 및
    상기 제1 캐패시터와 상기 제2 펄스 사이에 위치되어, 상기 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제2 보조 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 보조 캐패시터 쌍은
    상기 제1 캐패시터와 반전 제1 펄스 사이에 위치되어, 상기 제1 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제3 보조 캐패시터; 및
    상기 제1 캐패시터와 반전 제2 펄스 사이에 위치되어, 상기 제2 필터 출력에 따라 캐패시터 값이 변화되는 제4 보조 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 2 전극 기반 심전도 신호 증폭 장치.
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