KR102508747B1 - 수신 장치 및 이를 포함하는 송수신 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신 장치 및 이를 포함한 송수신 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 베이스 부재, 제1 전극, 제2 전극, 차동 증폭기, 회로 기판, 및 수신 데이터 처리부를 포함한다. 베이스 부재는 서로 다른 외부면을 형성하는 제1 면 및 제2 면을 포함한다. 제1 전극은 제1 면에 제공되고 수신 신호를 수신한다. 제2 전극은 제2 면에 제공되고 수신 신호보다 작은 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 수신한다. 차동 증폭기는 수신 신호 및 기준 전압 사이의 전위차를 증폭한다. 회로 기판은 차동 증폭기에 전원 전압 및 기준 그라운드를 제공한다. 회로 기판과 제1 전극 사이의 거리는 회로 기판과 제2 전극 사이의 거리보다 작다. 수신 데이터 처리부는 증폭 신호를 복원 데이터로 보정한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 생체를 매질로 하는 수신 장치의 증폭 성능이 향상된다.

Description

수신 장치 및 이를 포함하는 송수신 시스템{RECEIVING APPARATUS AND TRANSMITTING AND RECEIVING SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 발명은 수신 장치 및 이를 포함한 송수신 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 인체를 매질로 통신하는 수신 장치 및 이를 포함한 송수신 시스템에 관한 것이다.

송신 장치 및 수신 장치 간에 신호를 교환하기 위하여 신호 전달 매체가 필요하다. 일반적으로 유선을 이용한 통신 방법이 있으나, 이러한 통신 방법은 송신 장치 및 수신 장치 사이에 케이블을 필요로 하므로 휴대성이 문제된다. 이에 따라, 휴대용 단말기 등의 통신을 위하여 다양한 방식의 무선 통신이 개발되고 있다.

또한, 최근에는 인체를 매질로 하여 송신 장치에서 수신 장치로 신호 또는 정보를 전달 하는 통신 방법이 대두되고 있다. 인체를 매질로 하여 신호를 교환하는 장치는 의료, 보안, 리테일, 스마트 매니지먼트 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다. 인체를 매질로 하는 통신 방법은 인체를 송수신 장치에 접촉시키는 것으로 신호의 전달이 가능하므로, 별도의 유선의 신호 전달 매체가 요구되지 않고, 사용자와 시스템 간에 데이터를 송수신 할 수 있다. 또한, 인체를 매질로 하는 통신 방법은 무선 통신과 같이 공기 중으로 신호가 방사되지 않으므로 신호에 대한 구속력을 갖게 된다.

이러한 인체를 매질로 하는 수신 장치의 안정성을 확보하기 위한 수신 장치 및 송수신 시스템에 대한 요구가 지속적으로 제기되고 있다.

본 발명은 신호 증폭시 안정성을 확보할 수 있는 수신 장치 및 이를 포함한 송수신 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 베이스 부재, 제1 전극, 제2 전극, 차동 증폭기, 회로 기판, 및 수신 데이터 처리부를 포함한다.

베이스 부재는 제1 면 및 제2 면을 포함한다. 제1 면 및 제2 면은 베이스 부재의 서로 다른 외부면을 형성한다. 제1 면 및 제2 면은 서로 이격될 수 있다.

제1 전극은 제1 면에 제공된다. 제1 전극은 수신 신호를 수신한다. 수신 신호는 디지털 신호일 수 있다. 제1 전극은 생체와 접촉하도록 구성될 수 있다.

제2 전극은 제2 면에 제공된다. 제2 전극은 수신 신호보다 작은 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 수신한다. 제2 전극은 생체로부터 이격된다.

차동 증폭기는 수신 신호 및 기준 전압 사이의 전위차를 증폭하여 증폭 신호를 생성한다. 차동 증폭기의 정입력 단자는 수신 신호를 수신하고, 차동 증폭기의 부입력 단자는 기준 전압을 수신할 수 있다. 또는, 차동 증폭기의 부입력 단자는 수신 신호를 수신하고, 차동 증폭기의 정입력 단자는 기준 전압을 수신할 수 있다. 차동 증폭기는 전원 노이즈 제거 특성을 갖는다. 데이터 처리부는 증폭 신호를 복원 데이터로 보정한다.

회로 기판은 차동 증폭기에 전원 전압 및 기준 그라운드를 제공한다. 회로 기판과 제1 전극 사이의 거리는 회로 기판과 제2 전극 사이의 거리보다 작을 수 있다. 회로 기판은 전원 플레인 및 그라운드 플레인을 포함한다. 전원 플레인은 차동 증폭기에 전원 전압을 제공하고, 그라운드 플레인은 차동 증폭기에 기준 그라운드를 제공한다. 제1 전극과 그라운드 플레인 사이의 거리는 제1 전극과 제2 전극 사이의 거리보다 작다. 회로 기판은 제1 전극과 접촉할 수 있다. 회로 기판은 제1 전극, 전원 플레인, 그라운드 플레인을 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있다. 회로 기판에 홀이 제공될 수 있고, 제1 전극 및 차동 증폭기는 홀을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 수신 장치는 표시부를 더 포함할 수 있다. 수신 데이터 처리부는 증폭 신호를 수신하여 보정한다. 표시부는 수신 데이터 처리부로부터 이미지 신호를 수신하여 영상을 표시할 수 있다. 이 경우, 표시부는 제1 면 및 제2 면과 다른 외부면을 형성하는 제3 면에 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송수신 시스템은 송신 장치 및 수신 장치를 포함한다. 송신 장치는 신호 생성부, 송신 전극, 송신 장치 그라운드, 및 송신 데이터 처리부를 포함한다. 신호 생성부는 전송 신호를 생성하고, 송신 전극은 전송 신호를 수신하여 생체에 제공한다. 송신 장치 그라운드는 신호 생성부에 기준 그라운드를 제공한다. 송신 데이터 처리부는 신호 생성부에 전송 신호 정보를 제공한다.

수신 장치는 베이스 부재, 제1 전극, 제2 전극, 차동 증폭기, 및 회로 기판을 포함한다. 수신 장치의 기준 그라운드의 전위값 또는 송신 장치 그라운드의 전위값은 지표면 그라운드의 전위값과 다를 수 있다. 제1 전극 및 송신 전극은 생체와 접촉하도록 구성될 수 있다. 제2 전극은 생체로부터 이격되도록 구성된다. 수신 데이터 처리부는 증폭 신호에 근거하여 전송 신호와 동일한 데이터를 갖는 복원 데이터 및 전송 신호와 동일한 클럭을 갖는 클럭 신호를 생성한다.

본 발명의 실시예에 따른 수신 장치 및 이를 포함하는 송수신 시스템은 수신 신호의 증폭 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치를 도시한 블록도이다.
도 3 및 도 4는 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 사시도이다.

아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 송수신 시스템(1000)은 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)를 포함한다. 송수신 시스템(1000)은 사용자(USER)를 통하여 송신 장치(100)에서 수신 장치(200)로 정보를 전달한다. 즉, 송수신 시스템(1000)은 인체를 매질로 하여 신호 및 정보를 교환한다. 다만, 신호 및 정보의 전달 매체는 사용자(USER)와 같은 인체에 한정되지 않고, 동식물과 같은 생체에도 적용될 수 있고, 그 밖에 다양한 매질을 이용할 수 있다. 설명의 편의상 송수신 시스템(1000)의 전달 매체는 사용자(USER, 인체)인 것으로 가정한다.

송신 장치(100)는 전송 신호(DT)를 생성한다. 송신 장치(100)는 전송 신호(DT)를 사용자(USER)에게 전송한다. 송신 장치(100)는 사용자(USER)에게 접촉되거나, 인체의 표피와 작은 간격으로 이격되어 전송 신호(DT)를 전송할 수 있다. 송신 장치(100)는 사용자(USER)가 휴대하기 용이하도록 작은 크기를 가질 수 있다. 송신 장치(100)는 사용자(USER)와의 접촉 상태를 유지하도록 사용자(USER)에게 부착될 수 있다.

사용자(USER)는 송신 장치(100)로부터 전송 신호(DT)를 수신하고, 수신 장치(200)에 수신 신호(DT')를 제공한다. 전송 신호(DT)는 사용자(USER) 자체의 저항, 사용자(USER) 송신 장치(100) 사이의 전기장, 및 사용자(USER)와 수신 장치(200) 사이의 전기장 등에 의하여 수신 신호(DT')로 감쇄 또는 지연될 수 있다. 전송 신호(DT)는 인체를 매질로 수신 장치(200)에 전달되므로 신호에 대한 구속력이 확보된다. 따라서, 송신 장치(100)가 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하여 인체에 신호를 전달하지 않고, 디지털 신호를 직접 인체에 전달할 수 있다. 즉, 전송 신호(DT)는 디지털 신호일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 전송 신호(DT)는 아날로그 신호일 수 있다.

수신 장치(200)는 사용자(USER)로부터 수신 신호(DT')를 수신한다. 수신 장치(200)는 사용자(USER)에게 접촉되거나, 인체의 표피와 작은 간격으로 이격되어 수신 신호(DT')를 수신할 수 있다. 수신 장치(200)는 사용자(USER)가 휴대하기 용이하도록 작은 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 수신 장치(200)는 이동 단말기, PDA, 및 스마트 카드등 다양한 휴대 장치를 포함할 수 있다. 수신 장치(200)는 사용자(USER)와의 접촉 상태를 유지하도록 사용자(USER)에게 부착될 수 있다. 수신 장치(200)는 탈부착 가능한 웨어러블 장치(wearable device)일 수 있다. 예를 들어, 수신 장치(200)는 스마트 워치, 안경, 및 목걸이 등 다양한 인체 접촉 장치를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 송신 장치(100)는 송신 장치 전원 공급부(110), 신호 생성부(120), 송신 전극(130), 송신 장치 그라운드(140), 및 송신 데이터 처리부(150)를 포함한다.

송신 장치 전원 공급부(110)는 신호 생성부(120)에 전력을 제공한다. 송신 장치 전원 공급부(110)는 송신 장치 그라운드(140)에 전기적으로 연결된다. 송신 장치 전원 공급부(110)와 송신 장치 그라운드(140) 사이에 형성된 전위차는 신호 생성부(120)에 전원 전압을 제공한다.

신호 생성부(120)는 송신 장치 전원 공급부(110)가 제공한 전원 전압에 근거하여 전송 신호(DT)를 생성한다. 신호 생성부(120)는 송신 장치 그라운드(140)에 전기적으로 연결된다. 신호 생성부(120)와 송신 장치 그라운드(140) 사이에 형성된 전위차에 근거하여 전송 신호(DT)가 생성된다. 신호 생성부(120)는 송신 장치(100) 외부로부터 수신한 신호에 근거하여 전송 신호(DT)를 생성할 수 있다. 이 경우, 신호 생성부(120)는 외부로부터 수신한 아날로그 신호를 변조하는 변조기를 포함할 수 있다. 또는 신호 생성부(120) 내부에서 전송 신호(DT)의 파형을 생성할 수 있다. 신호 생성부(120)는 사용자(USER)에 제공할 신호의 파형을 증폭하기 위한 증폭기를 포함할 수 있다.

송신 전극(130)은 신호 생성부(120)와 전기적으로 연결되고, 신호 생성부(120)로부터 전송 신호(DT)를 수신한다. 송신 전극(130)은 사용자(USER)에 전송 신호(DT)를 전달하기 위하여 송신 장치(100)의 외부면에 형성될 수 있다. 송신 전극(130)은 사용자(USER)와 접촉되거나, 인체의 표피와 작은 간격을 갖도록 이격될 수 있다. 도시되지 않았으나, 송신 전극(130)을 보호하기 위한 보호층이 송신 전극(130) 상에 배치될 수 있다.

송신 전극(130)과 사용자(USER) 사이에는 커패시턴스가 형성되고, 송신 전극(130)에 유기된 전압은 커패시턴스에 의하여 사용자(USER)와 송신 전극(130) 사이에 전기장을 형성한다. 송신 전극(130)과 사용자(USER) 사이에 형성된 전기장에 의하여 인체의 표피에 전하가 유기된다. 이러한 방식으로 송신 전극(130)은 사용자(USER)에 전송 신호(DT)를 제공한다.

송신 장치 그라운드(140)는 송신 장치(100) 내부에 형성된다. 송신 장치(100)는 지표면과 직접 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 송신 장치 그라운드(140)의 전위와 송신 장치(100) 외부 그라운드의 전위는 다를 수 있다. 다만, 송신 장치 그라운드(140)는 지표면과 전기장을 형성할 수 있고, 송신 장치 그라운드(140)는 송신 장치(100)에 기준 그라운드를 제공한다. 송신 장치 그라운드(140)와 지표면 사이에 강한 전기장이 형성될수록 지표면의 그라운드와 송신 장치 그라운드(140) 사이의 전위차가 작아지므로 전송 신호(DT)의 전달 성능이 좋아진다. 송신 장치 그라운드(140)와 지표면 사이에 강한 전기장을 형성하기 위하여 송신 장치 그라운드(140)는 지표면과 마주하는 면적이 넓어지도록 송신 장치(100) 전반에 형성될 수 있다. 송신 장치 그라운드(140)는 인쇄 회로 기판의 형태로 제공될 수 있다.

송신 장치 그라운드(140)와 사용자(USER) 사이에도 전기장이 형성될 수 있다. 송신 장치(100)가 사용자(USER)에 접촉하게 되는 경우, 송신 장치 그라운드(140)는 사용자(USER)와 인접하게 배치되고, 송신 장치 그라운드(140)와 사용자(USER) 사이에 커패시턴스로 인한 전기장이 형성된다. 따라서, 송신 장치 그라운드(140)가 제공하는 기준 그라운드는 송신 장치 그라운드(140)와 사용자(USER) 사이에 형성된 전기장에 의하여 불안정해지고, 기준 그라운드의 변화는 전송 신호(DT) 전달의 안정성에 영향을 줄 수 있다.

송신 데이터 처리부(150)는 신호 생성부(120)에 전송 신호 정보를 제공한다. 송신 데이터 처리부(150)는 신호 생성부(120)가 전송 신호(DT)를 생성하도록 제어한다. 전송 신호 정보는 전송 신호(DT)를 생성하기 위한 데이터 및 클럭 신호를 포함할 수 있다.

도 3은 생체를 매질로 신호를 전달하는 송수신 시스템의 수신 장치를 도시한 블록도이다. 도 4는 도 3의 수신 장치에 대한 등가 회로도이다.

도 3을 참조하면, 수신 장치(20)는 베이스 부재(21), 수신 장치 전원 공급부(22), 제1 전극(23), 수신 장치 그라운드(24), 증폭기(25), 수신 데이터 처리부(26), 및 표시부(27)를 포함한다.

베이스 부재(21)는 수신 장치 전원 공급부(22), 수신 장치 그라운드(24), 증폭기(25), 수신 데이터 처리부(26), 및 표시부(27)를 수용할 수 있다. 베이스 부재(21)는 사용자(USER)가 수신 장치(20)를 휴대하거나 부착하기 용이하도록 형성될 수 있다.

수신 장치 전원 공급부(22)는 증폭기(25)에 전기적으로 연결된다. 수신 장치 전원 공급부(22)는 증폭기(25)에 전원 전압(Vs)을 제공한다. 수신 장치 전원 공급부(22)와 수신 장치 그라운드(24) 사이의 전위차에 근거하여 증폭기(25)는 전원 전압(Vs)을 제공받는다.

제1 전극(23)은 베이스 부재(21)의 외부면에 제공된다. 제1 전극(23)은 사용자(USER)와 접촉되거나, 인체의 표피와 작은 간격을 갖도록 이격될 수 있다. 제1 전극(23)은 사용자(USER)로부터 수신 신호(DT')를 수신한다.

수신 장치 그라운드(24)는 수신 장치(20) 내부에 형성된다. 수신 장치 그라운드(24)는 수신 장치(20) 전반에 형성될 수 있다. 수신 장치 그라운드(24)는 인쇄 회로 기판의 형태로 제공될 수 있다. 수신 장치 그라운드(24)는 증폭기(25)에 기준 그라운드(GND)를 제공한다. 수신 장치(20)는 지표면과 직접 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 수신 장치 그라운드(24)의 전위와 수신 장치(20) 외부 그라운드의 전위는 다를 수 있다.

증폭기(25)는 제1 전극(23)과 전기적으로 연결된다. 증폭기(25)는 제1 전극(23)으로부터 수신 신호(DT')를 수신한다. 증폭기(25)는 수신 신호(DT')를 증폭하여 증폭 신호(DTA)를 생성한다.

수신 데이터 처리부(26)는 증폭기(25)로부터 증폭 신호(DTA)를 수신하여 잡음을 제거하는 등의 보정을 수행할 수 있다. 수신 데이터 처리부(26)는 증폭 신호(DTA)를 전송 신호(DT)로 복원할 수 있다. 수신 데이터 처리부(26)는 복원된 증폭 신호(DTA)를 저장할 수 있고, 표시부(27)에 복원된 증폭 신호(DTA)에 근거한 이미지 신호를 제공할 수 있다. 표시부(27)는 수신 데이터 처리부(26)로부터 이미지 신호를 수신하여 영상을 표시할 수 있다.

도 4를 참조하면, 수신 장치(20)가 수신 신호(DT')를 수신하는 과정에서 발생하는 전기적 영향이 등가 회로도로 나타난다. 수신 장치(20)는 사용자(USER) 또는 지표면과의 전기적 영향에 기인하여 제1 커패시턴스(C1), 제2 커패시턴스(C2), 및 제3 커패시턴스(C3)를 형성한다.

도 4에서 제1 커패시턴스(C1)가 명확히 시인되도록 하기 위하여 사용자(USER) 내부에 제1 커패시턴스(C1)를 도시하였으나, 제1 커패시턴스(C1)는 제1 전극(23)과 사용자(USER) 사이에 형성될 수 있다. 송신 장치(100)가 제공한 전송 신호(DT)에 의하여 사용자(USER)에 유기된 전압은 제1 커패시턴스(C1)에 의하여 사용자(USER)와 제1 전극(23) 사이에 전기장을 형성한다. 제1 전극(23)과 사용자(USER) 사이에 형성된 전기장에 의하여 제1 전극(23)에 전하가 유기된다. 이러한 방식으로 제1 전극(23)은 사용자(USER)로부터 수신 신호(DT')를 제공받는다.

제2 커패시턴스(C2)는 수신 장치 그라운드(24)와 사용자(USER) 사이에 형성된다. 수신 장치(20)는 인체와 밀접하게 배치되고, 수신 장치 그라운드(24)는 사용자(USER)와 인접하게 배치된다. 따라서, 수신 장치 그라운드(24)와 사용자(USER) 사이에 제2 커패시턴스(C2)가 형성되고, 수신 장치 그라운드(24)와 사용자(USER) 사이에 전기장이 형성된다.

제3 커패시턴스(C3)는 수신 장치 그라운드(24)와 지표면 사이에 형성된다. 제3 커패시턴스(C3)가 형성되어, 수신 장치 그라운드(24)는 기준 그라운드(GND)를 제공한다. 수신 장치 그라운드(24)와 지표면 사이에 강한 전기장을 형성할수록 기준 그라운드(GND)의 안정성은 강화된다. 이 경우, 수신 장치(20)는 수신 신호(DT')의 수신 성능이 좋아진다. 즉, 도 3 및 도 4의 수신 장치(20)를 포함하는 송수신 시스템은 송신 장치 및 수신 장치(20)의 기준 그라운드(GND)가 동일한 경우 신호 송수신 성능이 향상된다.

증폭기(25)의 입력 전압은 수신 장치 그라운드(24)의 기준 그라운드 대비 제1 전극(23)에 유기된 전압의 상대적인 크기로 정의된다. 수신 장치(20)의 소형화 및 휴대성을 확보하기 위하여 제3 커패시턴스(C3)를 계속적으로 일정 크기 이상의 커패시턴스로 유지하기는 어렵다. 인체를 매질로하는 수신 장치(20)의 특성상 수신 장치 그라운드(24)가 인체와 인접하게 위치하므로, 제2 커패시턴스(C2)를 통하여 수신 신호(DT')와 동상의 간섭 신호가 수신 장치 그라운드(24)로 제공 되는 경우 증폭기(25)에 의한 수신 신호(DT')의 증폭 성능이 낮아지게 된다. 또한, 수신 장치(20)는 인체에 무해한 범위에서 신호를 제공하여야 하므로, 송신 장치(100)로부터 수신 장치(20)에 전달되는 신호의 크기를 증가시켜 증폭 성능을 극복하기 어렵다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치를 도시한 블록도이다. 도 6은 도 5의 수신 장치에 대한 등가 회로도이다.

도 5를 참조하면, 수신 장치(200)는 베이스 부재(210), 회로 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240), 차동 증폭기(250), 수신 데이터 처리부(260), 및 표시부(270) 를 포함한다.

베이스 부재(210)는 회로 기판(220), 차동 증폭기(250), 수신 데이터 처리부(260), 및 표시부(270) 를 수용할 수 있다. 베이스 부재(210)는 회로 기판(220), 차동 증폭기(250), 수신 데이터 처리부(260), 및 표시부(270) 를 외부 환경으로부터 보호한다. 베이스 부재(210)는 사용자(USER)와 접촉되는 외부면을 포함할 수 있다.

회로 기판(220)은 전원 플레인(221), 절연층(222), 및 그라운드 플레인(223)을 포함한다. 절연층(222)은 전원 플레인(221) 및 그라운드 플레인(223) 사이에 배치되어 전원 플레인(221)과 그라운드 플레인(223)을 전기적으로 절연시킨다. 도 5는 전원 플레인(221)이 그라운드 플레인(223)보다 제1 전극(230)으로부터 멀리 배치되도록 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않고, 전원 플레인(221)은 그라운드 플레인(223)보다 제1 전극(230)에 가깝게 배치될 수 있다. 또한, 회로 기판(220)은 전원 플레인(221)을 사이에 두고 절연층(222)과 마주하도록 배치되는 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있고, 그라운드 플레인(223)을 사이에 두고 절연층(222)과 마주하도록 배치되는 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있다.

전원 플레인(221) 및 그라운드 플레인(223)은 차동 증폭기(250)에 전기적으로 연결된다. 전원 플레인(221)은 차동 증폭기(250)에 전원 전압(Vs)을 제공한다. 도시되지 않았으나, 전원 플레인(221)은 전원 전압(Vs) 생성하기 위한 전원 전압 공급부와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 플레인(223)은 차동 증폭기(250)에 기준 그라운드(GND)를 제공한다. 또한, 그라운드 플레인(223)은 회로 기판(220)에 형성된 전하를 방전하는 기능을 수행할 수 있다.전원 플레인(221)과 그라운드 플레인(223) 사이의 전위차에 근거하여 차동 증폭기(250)는 전원 전압(Vs)을 제공받는다.그라운드 플레인(223)은 제1 전극(230)과 제1 폭(W1)을 갖도록 이격된다. 그라운드 플레인(223)은 제2 전극(240)과 제2 폭(W2)을 갖도록 이격된다. 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 작을 수 있다. 즉, 회로 기판(220)은 사용자(USER)에 가깝도록 배치될 수 있다. 이는 회로 기판(220)과 제2 전극(240) 사이에 표시부(270)를 구동하기 위한 회로 기판 등을 배치하기 위함일 수 있다. 이 경우, 회로 기판(220)과 사용자(USER) 사이의 전기적 영향에 의하여 수신 신호(DT')와 동상의 신호가 그라운드 플레인(223)으로 제공될 수 있다. 후술될 제2 전극(240)은 이러한 수신 장치(200)의 환경에서 증폭 성능을 확보하도록 구현된다.

제1 전극(230)은 베이스 부재(210)의 외부면에 제공된다. 제1 전극(230)은 사용자(USER)와 접촉되거나, 인체의 표피와 작은 간격을 갖도록 이격될 수 있다. 제1 전극(230)은 사용자(USER)로부터 수신 신호(DT')를 수신한다.

제2 전극(240)은 베이스 부재(210)의 외부면에 제공된다. 제2 전극(240)은 사용자(USER)와 접촉되지 않도록 제1 전극(230)이 제공되는 외부면과 서로 다른 외부면에 제공된다. 제2 전극(240)은 사용자(USER)와의 전기장에 근거한 기준 전압(DG)을 수신한다. 제2 전극(240)은 사용자(USER) 또는 제1 전극(230)과의 전기장 형성을 최소화하도록 제1 전극(230)과 이격되어 형성된다. 예를 들어, 제2 전극(240)은 제1 전극(230)이 제공되는 베이스 부재(210)의 외부면과 마주하도록, 제1 전극(230)의 반대면에 제공될 수 있다.

차동 증폭기(250)는 제1 전극(230) 및 제2 전극(240)과 전기적으로 연결된다. 차동 증폭기(250)의 정입력 단자에는 제1 전극(230)이 전기적으로 연결되고, 차동 증폭기(250)의 부입력 단자에는 제2 전극(240)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 차동 증폭기(250)의 부입력 단자에는 제1 전극(230)이 전기적으로 연결되고, 차동 증폭기(250)의 정입력 단자에는 제2 전극(240)이 전기적으로 연결될 수 있다. 차동 증폭기(250)는 정입력 단자와 부입력 단자 사이의 전위차를 증폭하여 출력한다. 차동 증폭기(250)는 제1 전극(230)이 갖는 전압 레벨과 제2 전극(240)이 갖는 전압 레벨의 차이를 증폭하거나, 제2 전극(240)이 갖는 전압 레벨과 제1 전극(230)이 갖는 전압 레벨의 차이를 증폭하여 증폭 신호(DTA)를 생성한다. 즉, 차동 증폭기(250)는 수신 신호(DT')와 기준 전압(DG) 사이의 전위차(또는, 기준 전압(DG)과 수신 신호(DT') 사이의 전위차)를 증폭하여 증폭 신호(DTA)를 생성한다. 따라서, 차동 증폭기(250)는 그라운드 플레인(223)에 의하여 제공되는 기준 그라운드(GND)에 의한 영향을 최소화 하여 신호를 증폭할 수 있다. 증폭 신호(DTA)는 설정된 전압 이득에 따라 수신 신호(DT')와 기준 전압(DG) 사이의 전위차를 차동 증폭기(250)의 단일 출력 단자로 출력될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 차동 증폭기(250)는 기준 출력 전압에 근거한 차동 출력을 포함할 수 있다.

차동 증폭기(250)는 전원 플레인(221)으로부터 전원 전압(Vs)을 수신한다. 차동 증폭기(250)는 수신 신호(DT'), 기준 전압(DG), 및 전원 전압(Vs)에 근거하여 증폭 신호(DTA)를 생성한다. 차동 증폭기(250)는 높은 전원 노이즈 제거율(PSRR, Power noise reduction ratio)을 갖는 전원 노이즈 제거 회로를 포함할 수 있다.

수신 데이터 처리부(260)는 차동 증폭기(250)로부터 증폭 신호(DTA)를 수신한다. 도시되지 않았으나, 수신 데이터 처리부(260)는 대역 통과 필터, 비교기, 및 클럭 데이터 복원 회로를 포함할 수 있다. 대역 통과 필터는 증폭 신호(DTA)의 노이즈를 제거할 수 있다. 비교기 및 클럭 데이터 복원 회로는 송신 장치(100)에서 제공하는 전송 신호(DT)와 동일한 데이터 및 클럭으로 복원되도록 증폭 신호(DTA)를 보정한다. 수신 데이터 처리부(260)는 증폭 신호(DTA)에 근거하여 전송 신호(DT)와 일치하는 데이터를 갖는 복원 데이터 및 전송 신호(DT)와 동일한 클럭을 갖는 클럭 신호를 생성한다. 수신 데이터 처리부(260)는 증폭 신호(DTA), 복원 데이터, 또는 클럭 신호를 저장하기 위한 스토리지를 더 포함할 수 있다. 이러한 스토리지는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), 또는 FRAM (Ferroelectric RAM)과 같은 불휘발성 메모리 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), 또는 SDRAM (Synchronous DRAM)과 같은 휘발성 메모리 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

표시부(270)는 수신 데이터 처리부(260)로부터 복원된 증폭 신호(DTA)에 근거한 이미지 신호를 수신하여 영상을 표시할 수 있다. 표시부(270)는 LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diode), AMOLED (Active Matrix OLED), 플렉서블 디스플레이, 또는 전자잉크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 수신 장치(200)가 수신 신호(DT')를 수신하는 과정에서 발생하는 전기적 영향이 등가 회로도로 나타난다. 수신 장치(200)는 사용자(USER) 또는 지표면과의 전기적 영향에 기인하여 제1 커패시턴스(Ca), 제2 커패시턴스(Cb), 제3 커패시턴스(Cc), 제4 커패시턴스(Cd), 및 제5 커패시턴스(Ce)를 형성한다.

도 6에서 제1 커패시턴스(C1)가 명확히 시인되도록 하기 위하여 사용자(USER) 내부에 제1 커패시턴스(C1)를 도시하였으나, 제1 커패시턴스(Ca)는 제1 전극(230)과 사용자(USER) 사이에 형성된다. 제4 커패시턴스(Cd)는 그라운드 플레인(223)과 사용자(USER) 사이에 형성된다. 제5 커패시턴스(Ce)는 그라운드 플레인(223)과 지표면 사이에 형성된다. 제1 커패시턴스(Ca)는 도 4의 제1 커패시턴스(C1)에 대응되고, 제4 커패시턴스(Cd)는 도 4의 제2 커패시턴스(C2)에 대응되고, 제5 커패시턴스(Ce)는 도 4의 제3 커패시턴스(C3)에 대응될 수 있다.

제2 커패시턴스(Cb)는 사용자(USER)와 제2 전극(240) 사이에 형성된다. 사용자(USER)와 제2 전극(240) 사이에는 전기장이 형성되고, 제2 전극(240)에 전하가 유기 된다. 사용자(USER)와 제2 전극(240) 사이의 거리는 사용자(USER)와 제1 전극(230) 또는 사용자(USER)와 그라운드 플레인(223) 사이의 거리보다 멀도록 배치된다. 따라서, 사용자(USER)와 제2 전극 사이에 형성되는 전기장의 크기는 상대적으로 작게 되고, 제2 커패시턴스(Cb)를 통하여 제공되는 기준 전압(DG)은 제1 커패시턴스(Ca)를 통하여 전달되는 수신 신호(DT') 또는 제4 커패시턴스(Cd)를 통하여 그라운드 플레인(223)에 전달되는 신호보다 작은 크기를 갖는다. 증폭 신호(DTA)는 수신 신호(DT')와 기준 전압(DG) 사이의 전위차에 근거하여 생성되므로, 제2 전극(240)과 지표면 사이에 형성되는 전기장의 크기가 작을수록 증폭 신호(DTA)의 품질이 향상된다.

제3 커패시턴스(Cc)는 제2 전극(240)과 지표면 사이에 형성된다. 제2 전극(240)과 지표면 사이의 전기장은 제2 전극(240)에서 차동 증폭기(250)로 제공되는 기준 전압(DG)의 일부를 형성한다. 증폭 신호(DTA)는 수신 신호(DT')와 기준 전압(DG) 사이의 전위차에 근거하여 생성되므로, 제2 전극(240)과 지표면 사이에 강한 전기장이 형성될수록 증폭 신호(DTA)의 안정성은 향상된다.

차동 증폭기(250)는 제2 전극(240)으로부터 기준 전압(DG)을 수신하고, 기준 전압(DG)은 제2 커패시턴스(Cb)에 근거한 제2 전극(240)과 사용자(USER) 사이의 전기적 영향, 및 제3 커패시턴스(Cc)에 근거한 제2 전극(240)과 지표면 사이의 전기적 영향에 의하여 생성된다. 도 3 및 도 4의 수신 장치(20)와 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치(200)에서 증폭 신호(DTA)는 수신 신호(DT')와 기준 전압(DG) 사이의 전위차에 의존한다. 즉, 제1 전극(23)과 수신 장치 그라운드(24) 사이의 전위차에 의존하는 도 4의 증폭 신호(DTA)와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 증폭 신호(DTA)는 그라운드 플레인(223)과 사용자(USER) 사이의 전기장에 의한 영향을 거의 받지 않는다. 본 발명의 차동 증폭기(250)는 높은 전원 노이즈 제거율(PSRR)을 갖는 회로를 포함할 수 있다. 차동 증폭기(250)는 전원 플레인(221)에 연결되어 그라운드 플레인(223)과 사용자(USER) 사이의 전기장의 영향을 최소화한다. 제1 전극(230)에 제공되는 수신 신호(DT')와 동상의 신호가 그라운드 플레인(223)으로 제공되더라도 전원 노이즈 제거 회로에 의하여 동상의 신호가 제거가 될 수 있다. 회로 기판(220)과 제1 전극(230) 사이의 거리가 제2 폭(W2)보다 작은 제1 폭(W1)을 갖게 되어, 사용자(USER)와 그라운드 플레인(223) 사이에 전기적 영향을 크게 받더라도, 그라운드 플레인(223)이 제공하는 기준 그라운드(GND)는 증폭 신호(DTA)의 안정성에 거의 영향을 미치지 않는다. 따라서, 회로 기판(220)이 제1 전극(230)에 가깝게 배치되어도 무방하고, 송신 장치(100)의 기준 그라운드와 수신 장치(200)의 기준 그라운드(GND) 값이 동일하도록 조절되지 않아도 무방하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.

도 7을 참조하면, 수신 장치(2200)는 베이스 부재(2210), 회로 기판(2220), 제1 전극(2230), 제2 전극(2240), 차동 증폭기(2250), 수신 데이터 처리부(2260), 및 표시부(2270)를 포함한다. 베이스 부재(2210), 제1 전극(2230), 제2 전극(2240), 차동 증폭기(2250), 수신 데이터 처리부(2260), 및 표시부(2270)는 도 5의 베이스 부재(210), 제1 전극(230), 제2 전극(240), 차동 증폭기(250), 수신 데이터 처리부(260), 및 표시부(270)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있고, 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로 구체적인 설명을 생략한다.

회로 기판(2220)은 제1 절연층(2221), 전원 플레인(2222), 제2 절연층(2223), 그라운드 플레인(2224), 및 제3 절연층(2225)을 포함한다. 다만, 회로 기판(2220)은 이에 제한되지 않고, 다양한 층상 구조를 가질 수 있고 추가적인 구성요소들을 포함할 수 있다. 회로 기판(2220)은 제1 전극(2230)과 접촉할 수 있다.

제1 절연층(2221)은 제1 전극(2230)과 접촉하고, 전원 플레인(2222)과 제1 전극(2230) 사이에 배치되어 전원 플레인(2222)과 제1 전극(2230)을 전기적으로 절연시킨다. 전원 플레인(2222)은 차동 증폭기(2250)에 전기적으로 연결되고, 차동 증폭기(2250)에 전원 전압(Vs)을 제공한다. 제2 절연층(2223)은 전원 플레인(2222)과 그라운드 플레인(2224) 사이에 배치되어 전원 플레인(2222)과 그라운드 플레인(2224)을 전기적으로 절연시킨다. 그라운드 플레인(2224)은 차동 증폭기(2250)에 전기적으로 연결되고, 차동 증폭기(2250)에 기준 그라운드(GND)를 제공한다. 제3 절연층(2225)은 그라운드 플레인(2224) 상에 배치되고, 그라운드 플레인(2224)과 차동 증폭기(2250) 사이의 합선 등을 방지한다.

회로 기판(2220)과 제1 전극(2230) 사이의 거리는 회로 기판(2220)과 제2 전극(2240) 사이의 거리보다 가깝도록 배치될 수 있다. 회로 기판(2220)과 제2 전극(2240) 사이에는 표시부(2270)를 구동하기 위한 회로 기판 등이 배치될 수 있다. 도 5 와 마찬가지로, 수신 장치(2000)는 회로 기판(2220)과 사용자(USER) 사이의 전기적 영향에 의존하지 않고, 수신 신호(DT')의 증폭 성능을 확보하도록 제2 전극(2240)을 형성한다.

회로 기판(2220)은 제1 전극(2230)과 차동 증폭기(2250)의 정입력 단자(또는 부입력 단자)를 전기적으로 연결하기 위한 배선 경로를 확보하기 위하여 홀(H1)을 형성할 수 있다. 홀(H1)의 형상은 원통형일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다. 전원 플레인(2222) 또는 그라운드 플레인(2224)이 제1 전극(2230)과 전기적으로 연결되지 않도록 절연막이 홀(H1)에 제공될 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치(200_1, 200_2)의 사시도이다.

도 8의 수신 장치(200_1)를 참조하면, 베이스 부재(210_1)는 제1 면(210_1a) 및 제2 면(210_1b)을 포함한다. 제1 면(210_1a)과 제2 면(210_1b)은 서로 마주하게 배치된다. 제1 면(210_1a)과 제2 면(210_1b)은 서로 접하지 않도록 이격된다. 제1 면(210_1a)과 제2 면(210_1b)은 평행하게 배치될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

제1 전극(230_1)은 제1 면(210_1a)에 제공된다. 제1 전극(230_1)은 외부로 노출되도록 제1 면(210_1a) 상에 배치될 수 있다. 또는, 제1 전극(230_1)은 외부와 직접적으로 노출되지 않도록 제1 면(210_1a) 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 베이스 부재(210_1)의 제1 면(210_1a)은 인체로부터 신호를 수신하기 용이하도록 얇은 두께를 가질 수 있다. 제1 면(210_1a)은 제1 전극(230_1)이 수신 신호(DT')를 수신하도록 사용자(USER)와 접촉되거나 미세한 간격으로 이격되도록 구성될 수 있다. 제1 면(210_1a)은 제2 면(210_1b)보다 사용자(USER)에 가깝게 배치되도록 구성된다. 수신 장치(200_1)의 수신 안정성을 향상시키기 위하여, 제1 면(210_1a)과 사용자(USER)의 접촉 상태를 유지하도록 고정될 수 있다. 예를 들어, 수신 장치(200_1)는 제1 면(210_1a)이 사용자(USER)와 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 수신 장치(200_1)는 제1 전극(230_1) 또는 인체와 접촉되는 제1 면(210_1a)이 인체로부터 훼손되지 않도록 얇은 보호층을 더 포함할 수 있다.

제2 전극(240_1)은 제2 면(210_1b)에 제공된다. 제2 전극(240_1)은 외부로 노출되도록 제2 면(210_1b) 상에 배치될 수 있다. 또는, 제2 전극(240_1)은 외부와 직접적으로 노출되지 않도록 제2 면(210_1b) 내부에 배치될 수 있다. 제2 면(210_1b)은 제2 전극(240_1)과 사용자(USER) 사이의 전기적 영향이 최소화되도록 사용자(USER)와 이격되도록 구성될 수 있다. 제2 면(210_1b)은 제1 면(210_1a)보다 사용자(USER)로부터 멀리 배치되도록 구성된다. 예를 들어, 제2 면(210_1b)은 제1 면(210_1a)의 반대측 면일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 면(210_1b)은 사용자(USER) 또는 제1 전극(230_1)과의 이격 거리를 확보할 수 있도록 다양한 위치에 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 수신 장치(200_1)는 제2 전극(240_1)을 외부 환경으로부터 보호하거나, 제2 전극(240_1)이 사용자(USER)와 직접적으로 접촉하는 것을 방지하기 위한 보호층을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 면(210_1a)은 사용자(USER)와 접촉되고, 제2 면(210_1b)은 사용자(USER)와 이격된다. 다만, 반대로 제2 면(210_1b)은 사용자(USER)와 접촉되고, 제1 면(210_1a)은 사용자(USER)와 이격될 수 있다. 본 발명의 수신 장치(200_1)는 이 경우에도 제2 전극(240_1)을 통하여 수신 신호(DT')를 수신하고, 제1 전극(230_1)을 통하여 기준 전압(DG)을 수신할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 차동 증폭기(250)는 정입력 단자와 부입력 단자 사이의 전위차를 증폭하므로, 제2 면(210_1b)이 사용자(USER)와 접촉되는 경우, 제1 면(210_1a)이 사용자(USER)와 접촉되는 경우와 비교하여, 증폭 신호의 극성만 변화하고 나머지 증폭 신호의 특성은 동일할 수 있다. 따라서, 수신 장치(200_1)는 제1 면(210_1a) 또는 제2 면(210_1b) 중 어느 하나가 사용자(USER)와 접촉하도록 구성될 수 있다.

도 9의 수신 장치(200_2)를 참조하면, 베이스 부재(210_2)는 제1 면(210_2a), 제2 면(210_2b), 및 제3 면(210_2c)을 포함한다. 제1 면(210_2a)과 제2 면(210_2b)은 서로 다른 방향을 향하도록 배치된다. 제1 면(210_2a)과 제2 면(210_2b)은 교선을 가질 수 있다. 제1 면(210_2a)과 제2 면(210_2b)은 수직하게 배치될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 제1 면(210_2a)과 제3 면(210_2c)은 서로 마주하게 배치된다. 제1 면(210_2a)과 제3 면(210_2c)은 서로 접하지 않도록 이격될 수 있다. 제1 면(210_2a)과 제3 면(210_2c)은 평행하게 배치될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

제1 전극(230_2)은 제1 면(210_2a)에 제공된다. 도 7의 제1 전극(230_1) 및 제1 면(210_1a)과 도 8의 제1 전극(230_2) 및 제1 면(210_2a)은 사용자(USER)로부터 수신 신호(DT')를 수신하기 위하여 사용자(USER)와 접촉되거나 미세한 간격으로 이격되도록 구성되는 공통점을 가지므로 상세한 설명이 생략된다.

제2 전극(240_2)은 제2 면(210_2b)에 제공된다. 제2 면(210_2b)은 제2 전극(240_2)과 사용자(USER) 사이의 전기적 영향이 최소화되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(240_2)은 사용자(USER)와의 이격 거리를 확보하기 위하여 제2 면(210_2b)과 제3 면(210_2c)의 교선에 중첩하도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 전극(240_2)은 사용자(USER) 또는 제1 전극(230_2)과의 이격 거리를 확보할 수 있는 다양한 위치에 형성될 수 있다. 수신 장치(200_2)는 제2 전극(240_2)을 외부 환경으로부터 보호하거나, 제2 전극(240_2)이 사용자(USER)와 직접적으로 접촉하는 것을 방지하기 위한 보호층(290)을 더 포함할 수 있다.

표시부(270)는 영상을 표시하기 위하여 제3 면(210_2c)에 제공될 수 있다. 즉, 제3 면(210_2c)은 사용자(USER)에게 수신 신호(DT')에 대한 정보에 대한 시각적 피드백을 제공할 수 있다. 이 외에 제3 면(210_2c)은 다양한 감각적 피드백을 제공하기 위한 구성 요소들을 제공할 수 있다. 제3 면(210_2c)의 활용성을 보장하기 위하여 제2 전극(240_2)은 제2 면(210_2b)을 포함하는 수신 장치(200_2)의 일측면에 배치될 수 있다.

위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.

1000: 송수신 시스템 100: 송신 장치
200, 2200: 수신 장치 210, 2210: 베이스 부재
220, 2220: 회로 기판 230, 2230: 제1 전극
240, 2240: 제2 전극 250, 2250: 차동 증폭기
260, 2260: 수신 데이터 처리부

Claims (19)

1. 서로 다른 외부면들을 형성하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 베이스 부재;
   상기 제1 면에 제공되고 수신 신호를 수신하는 제1 전극;
   상기 제2 면에 제공되고 상기 수신 신호보다 작은 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 수신하는 제2 전극;
   상기 수신 신호 및 상기 기준 전압 사이의 전위차를 증폭하여 증폭 신호를 생성하는 차동 증폭기;
   상기 차동 증폭기에 전원 전압 및 기준 그라운드를 제공하는 회로 기판; 및
   상기 증폭 신호를 복원 데이터로 보정하는 수신 데이터 처리부를 포함하고,
   상기 회로 기판은 상기 차동 증폭기로 상기 전원 전압을 제공하는 전원 플레인, 상기 차동 증폭기로 상기 기준 그라운드를 제공하는 그라운드 플레인, 및 상기 전원 플레인 및 상기 그라운드 플레인 사이에 배치된 절연층을 포함하고,
   상기 그라운드 플레인과 상기 제1 전극 사이의 거리는 상기 그라운드 플레인과 상기 제2 전극 사이의 거리보다 작은 수신 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 전극은 생체와 접촉하도록 구성되고,
   상기 제2 전극은 상기 생체로부터 이격되도록 구성되는 수신 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 면 및 상기 제2 면은 서로 이격되는 수신 장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 전극과 상기 그라운드 플레인 사이의 거리는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 거리보다 작은 수신 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 회로 기판은 상기 제1 전극과 접촉하는 수신 장치.
7. 삭제
8. 제1 항에 있어서,
   상기 회로 기판에 홀이 제공되고, 상기 제1 전극 및 상기 차동 증폭기는 상기 홀을 통하여 전기적으로 연결되는 수신 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 차동 증폭기의 정입력 단자는 상기 수신 신호를 수신하고, 상기 차동 증폭기의 부입력 단자는 상기 기준 전압을 수신하는 수신 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 차동 증폭기의 부입력 단자는 상기 수신 신호를 수신하고, 상기 차동 증폭기의 정입력 단자는 상기 기준 전압을 수신하는 수신 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 수신 데이터 처리부로부터 상기 증폭 신호에 근거한 이미지 신호를 수신하여 영상을 표시하는 표시부를 더 포함하는 수신 장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 상기 제1 면과 마주하는 제3 면을 더 포함하고,
    상기 표시부는 상기 제3 면에 제공되는 수신 장치.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 수신 신호는 디지털 신호인 수신 장치.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 커버하는 보호층을 더 포함하는 수신 장치.
15. 전송 신호를 제공하는 송신 장치; 및
    상기 전송 신호에 근거한 수신 신호를 수신하는 수신 장치를 포함하고,
    상기 수신 장치는,
    서로 다른 외부면들을 형성하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 베이스 부재;
    상기 제1 면에 제공되고 상기 수신 신호를 수신하는 제1 전극;
    상기 제2 면에 배치되고 상기 수신 신호보다 작은 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 수신하는 제2 전극;
    상기 수신 신호 및 상기 기준 전압 사이의 전위차를 증폭하여 증폭 신호를 생성하는 차동 증폭기;
    상기 차동 증폭기에 전원 전압 및 기준 그라운드를 제공하는 회로 기판; 및
    상기 증폭 신호를 복원 데이터로 보정하는 수신 데이터 처리부를 포함하고,
    상기 회로 기판은 상기 차동 증폭기로 전원 전압을 제공하는 전원 플레인, 상기 차동 증폭기로 기준 그라운드를 제공하는 그라운드 플레인, 및 상기 전원 플레인 및 상기 그라운드 플레인 사이에 배치된 절연층을 포함하고,
    상기 그라운드 플레인과 상기 제1 전극 사이의 거리는 상기 그라운드 플레인과 상기 제2 전극 사이의 거리보다 작은 송수신 시스템.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 수신 데이터 처리부는,
    상기 증폭 신호에 근거하여 상기 전송 신호와 동일한 데이터를 갖는 복원 데이터 및 상기 전송 신호와 동일한 클럭을 갖는 클럭 신호를 생성하는 송수신 시스템.
17. 제15 항에 있어서,
    상기 송신 장치는,
    상기 전송 신호를 생성하는 신호 생성부;
    상기 신호 생성부에 전송 신호 정보를 제공하는 송신 데이터 처리부;
    상기 신호 생성부로부터 상기 전송 신호를 수신하여 상기 수신 장치에 제공하는 송신 전극; 및
    상기 신호 생성부에 기준 그라운드를 제공하는 송신 장치 그라운드를 포함하는 송수신 시스템.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 수신 장치의 상기 기준 그라운드의 전위값 또는 상기 송신 장치 그라운드의 전위값은 지표면 그라운드의 전위값과 다른 송수신 시스템.
19. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 송신 전극은 생체와 접촉하도록 구성되고,
    상기 제2 전극은 상기 생체로부터 이격되도록 구성되는 송수신 시스템.

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