KR20160004102A - 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160004102A
KR20160004102A KR1020140082537A KR20140082537A KR20160004102A KR 20160004102 A KR20160004102 A KR 20160004102A KR 1020140082537 A KR1020140082537 A KR 1020140082537A KR 20140082537 A KR20140082537 A KR 20140082537A KR 20160004102 A KR20160004102 A KR 20160004102A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
unit
operation mode
voltage signal
electrical signal
Prior art date
Application number
KR1020140082537A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102170751B1 (ko
Inventor
김종팔
이탁형
고형호
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140082537A priority Critical patent/KR102170751B1/ko
Priority to US14/539,252 priority patent/US9531346B2/en
Publication of KR20160004102A publication Critical patent/KR20160004102A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102170751B1 publication Critical patent/KR102170751B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/10—AC or DC measuring bridges
    • G01R17/105—AC or DC measuring bridges for measuring impedance or resistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
    • G01L9/0054—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements integral with a semiconducting diaphragm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

전기적 신호를 처리하는 신호 처리 방법 및 장치가 개시된다. 신호 처리 장치는 제1 운용 모드에서 제1 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급하고, 증폭부를 이용하여 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 증폭할 수 있다. 신호 처리 장치는 제1 운용 모드에서 증폭부로부터 출력되는 전압 신호를 샘플링하고, 제2 운용 모드에서 제1 운용 모드에서 샘플링했던 전압 신호를 홀드할 수 있다. 신호 처리 장치는 제2 운용 모드에서 증폭부에 입력되는 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성하고, 생성한 제2 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급할 수 있다.

Description

신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SIGNAL}
아래의 설명은 전기 신호를 처리하는 기술에 관한 것이다.
압력 또는 온도의 변화에 의한 임피던스(저항 또는 커패시턴스)의 변화에 기초하여 압력 또는 온도가 측정될 수 있다. 외부 환경의 변화에 의해 변화하는 임피던스를 측정하기 위해 대표적으로 휘트스톤 브리지 회로(Wheatstone Bridge Circuit)가 많이 이용되고 있다. 휘트스톤 브리지 회로는 미세한 전기적 신호를 검출하기 위해 사용되는 대표적인 회로로서, 외부 환경의 변화에 따라 가변되는 임피던스 값을 갖는다. 휘트스톤 브리지 회로는 압력 센서, 온도 센서, 클램프 센서, 힘 센서, 중력 센서 등에서 미세한 외부 환경의 변화를 전기적 신호로 출력하는데 이용될 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 제1 전기 신호를 생성하는 제1 전기 신호 생성부; 가변 임피던스부로부터 전달되는 전압 신호를 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부에 입력되는 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성하는 제2 전기 신호 생성부; 및 상기 제1 전기 신호 및 상기 제2 전기 신호 중 어느 하나의 신호를 선택적으로 상기 가변 임피던스부에 공급하는 멀티플렉서부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 상기 제1 전기 신호 생성부가 활성화되어 상기 제1 전기 신호를 생성하는 제1 운용 모드 또는 상기 제1 전기 신호 생성부가 비활성화되어 상기 제1 전기 신호를 생성하지 않는 제2 운용 모드로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치에서, 상기 제2 전기 신호 생성부는 상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭부에 입력되는 전압 신호를 저장하고, 상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치에서, 상기 제2 전기 신호 생성부는 상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 공통 모드 전압 신호를 생성하고, 상기 공통 모드 전압 신호를 상기 제2 전기 신호로서 상기 멀티플렉서부에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치에서, 상기 멀티플렉서부는 상기 제1 운용 모드에서, 상기 제1 전기 신호 생성부에 의해 생성된 제1 전기 신호를 상기 가변 임피던스부에 공급하고, 상기 제2 운용 모드에서, 상기 제2 전기 신호 생성부에 의해 생성된 제2 전기 신호를 상기 가변 임피던스부에 공급할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 상기 증폭부로부터 출력되는 전압 신호를 샘플링하고, 상기 샘플링된 전압 신호를 홀드하는 샘플 및 홀드부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치에서, 상기 샘플 및 홀드부는 상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭부로부터 출력되는 전압 신호를 샘플링하고, 상기 제2 운용 모드에서, 상기 샘플링된 전압 신호를 홀드할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 상기 증폭부에 입력되는 전압 신호를 고주파 대역의 신호로 변조하기 위한 변조부; 및 상기 증폭부로부터 출력되는 출력 전압 신호의 주파수 성분을 복조하기 위한 복조부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 방법은, 제1 운용 모드에서, 제1 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급하는 단계; 및 제2 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부에 제2 전기 신호를 공급하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기 신호는, 상기 제1 운용 모드에서 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호에 기초하여 생성될 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 방법은, 상기 제1 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 증폭하는 단계; 상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭된 전압 신호를 샘플링하는 단계; 및 상기 제2 운용 모드에서, 상기 샘플링된 출력 전압 신호를 홀드하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호 처리 방법은, 상기 제1 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 저장하는 단계; 및 상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 상기 제2 전기 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 제2 전기 신호 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제어 신호와 제1 전기 신호 생성부에 의해 생성된 제1 전기 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 증폭부에 입력되는 전압 신호의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 샘플 및 홀드부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 신호 처리 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 아래의 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 실시예의 범위가 본문에 설명된 내용에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내며, 공지된 기능 및 구조는 생략하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 신호 처리 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다.
신호 처리 장치(100)는 가변 임피던스부(140)에 전기 신호를 공급하고, 가변 임피던스부(140)로부터 출력된 전압 신호를 증폭할 수 있다. 신호 처리 장치(100)는 압력 또는 온도 등을 측정하는 회로에 포함되어 동작할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 신호 처리 장치(100)는 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(100)는 시계, 장갑, 의류, 모자, 또는 신발 등의 형태를 가지는 웨어러블 디바이스에 포함되어 동작할 수 있다. 신호 처리 장치(100)는 사용자의 혈압 또는 체온 등의 생체 정보를 센싱하고, 센싱한 사용자의 생체 정보를 웨어러블 디바이스에 전달할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 신호 처리 장치(100)로부터 수신한 생체 정보를 처리하여 사용자에게 제공할 수 있다.
가변 임피던스부(140)는 저항 또는 커패시터 등과 같은 임피던스 소자를 포함할 수 있고, 외부의 환경에 의해 임피던스 값이 변화할 수 있다. 예를 들어, 가변 임피던스부(140)는 외부에서 가해지는 압력의 변화 또는 온도의 변화에 의해 임피던스 값이 변화하는 휘트스톤 브리지 회로일 수 있다. 휘트스톤 브리지 회로를 구동하기 위해서는 높은 레벨의 구동 전류 신호가 필요하다. 일반적으로, 측정 회로가 소비하는 전류는 수십 마이크로 암페어(uA) 범위인데 비해, 휘트스톤 브리지 회로를 구동하기 위해서는 수백 마이크로 암페어 범위의 전류가 소비되어야 한다. 예를 들어, 휘트스톤 브리지 회로에 포함된 저항 소자가 3 킬로 옴(kilo Ohm)의 저항 값을 가지고, 휘트스톤 브리지 회로의 입력단에 공급되는 전압이 1.2 볼트(V)라고 가정하면, 휘트스톤 브리지 회로는 400 마이크로 암페어의 구동 전류를 지속적으로 소모하게 된다.
신호 처리 장치(100)는 휘트스톤 브리지 회로 등과 같은 가변 임피던스부(140)에 공급되는 운용 전류 신호를 저감시키는 것에 의해 전체 회로의 평균 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 신호 처리 장치(100)는 휘트스톤 브리지 회로에 공급되는 전원을 제어 신호에 기초하여 선택적으로 활성화 또는 비활성화시키는 것에 의해 휘트스톤 브리지 회로의 평균 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 신호 처리 장치(100)는 제1 전기 신호 생성부(110), 멀티플렉서부(120), 제2 전기 신호 생성부(170), 증폭부(150), 및 샘플 및 홀드부(160)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서부(120)는 제1 멀티플렉서부(125) 및 제2 멀티플렉서부(130)를 포함할 수 있다. 신호 처리 장치(100)는 제1 운용 모드 및 제2 운용 모드에 따라 동작할 수 있다. 제1 운용 모드 및 제2 운용 모드에서의 신호 처리 장치(100)의 동작은 제어 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 제1 운용 모드는 제1 시간 구간에서 수행되고, 제2 운용 모드는 제1 시간 구간과 다른 제2 시간 구간에서 수행될 수 있다. 시간상으로, 제1 운용 모드가 종료하면 제2 운용 모드가 시작되고, 제2 운용 모드가 종료되면 다시 제1 운용 모드가 수행될 수 있다.
<제1 운용 모드에서 신호 처리 장치(100)의 동작>
제1 운용 모드에서, 제1 전기 신호 생성부(110)는 활성화 상태가 되어 가변 임피던스부(140)에 공급하기 위한 제1 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전기 신호 생성부(110)에 의해 생성된 제1 전기 신호는 특정 주파수 성분을 가지는 교류 전류 신호 또는 교류 전압 신호일 수 있다. 제1 전기 신호 생성부(110)는 생성된 제1 전기 신호를 멀티플렉서부(120)에 전달할 수 있다.
멀티플렉서부(120)는 제어 신호에 기초하여 입력되는 복수의 입력 신호들 중에서 멀티플렉서부(120)를 통해 출력될 출력 신호를 결정할 수 있다. 멀티플렉서부(120)는 제1 전기 신호 생성부(110)에 의해 생성된 제1 전기 신호를 가변 임피던스부(140)에 공급할 수 있다. 제1 멀티플렉서부(125) 및 제2 멀티플렉서부(130) 모두 제1 전기 신호 생성부(110)에 의해 생성된 제1 전기 신호를 가변 임피던스부(140)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 가변 임피던스부(140)의 두 입력단에 서로 다른 레벨의 전기 신호가 인가될 수 있다.
가변 임피던스부(140)는 전달받은 제1 전기 신호에 기초하여 전압 신호를 생성할 수 있다. 가변 임피던스부(140)는 외부 환경에 변화에 의해 임피던스의 값이 변화할 수 있고, 이러한 임피던스 값의 변화에 의해 출력되는 전압 신호가 변화될 수 있다. 가변 임피던스부(140)로부터 출력된 전압 신호는 증폭부(150)에 입력될 수 있다. 증폭부(150)는 가변 임피던스부(140)로부터 출력되는 전압 신호를 증폭할 수 있다. 증폭부(150)에 의해 증폭된 전압 신호는 샘플 및 홀드부(160)에 전달되고, 샘플 및 홀드부(160)는 제1 운용 모드의 구간 내에서 증폭부(150)에 의해 증폭된 전압 신호를 샘플링할 수 있다. 샘플 및 홀드부(160)에 의해 샘플링된 전압 신호는 샘플 및 홀드부(160)에 포함된 커패시터 소자에 저장될 수 있다.
제2 전기 신호 생성부(170)는 가변 임피던스부(140)로부터 출력되어 증폭부(150)에 입력되는 전압 신호를 커패시터 소자 등을 이용하여 저장할 수 있다. 제2 전기 신호 생성부(170)는 스위칭 동작을 통하여 증폭부(150)에 입력되는 전압 신호를 저장하고, 저장된 전압 신호는 제2 운용 모드에서 이용될 수 있다.
<제2 운용 모드에서 신호 처리 장치(100)의 동작>
제2 운용 모드에서, 제1 전기 신호 생성부(110)는 비활성화 상태가 되어 제1 전기 신호를 생성하지 않을 수 있다. 제2 전기 신호 생성부(170)는 제1 운용 모드에서 저장하였던 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 전기 신호는 증폭부(150)의 두 입력단에 입력되는 전압 신호들의 공통 모드 전압 신호(common-mode voltage signal)일 수 있다. 제2 전기 신호 생성부(170)는 제1 운용 모드에서 저장하였던 증폭기(150)의 입력 전압 신호를 결합하는 것에 의해 공통 모드 전압 신호를 생성할 수 있다. 공통 모드 전압 신호는 증폭기(150)의 두 입력단에 입력되는 전압 신호들의 평균이 되는 신호를 나타낸다. 예를 들어, 증폭기(150)의 두 입단에 입력되는 전압 신호들을 각각 Va 및 Vb라고 가정하면, 제2 전기 신호 생성부(170)에 의해 생성된 제2 전기 신호는 (Va + Vb)/2로 나타낼 수 있다.
제2 전기 신호는 제1 전기 신호 생성부(110)가 활성화 상태에서 비활성화 상태로 변화하는 경우, 또는 비활성화 상태에서 활성화 상태로 변화하는 경우, 증폭부(150)에 입력되는 전압 신호의 변화폭이 커지는 것을 방지하는 역할을 한다. 제2 전기 신호에 의해 제1 운용 모드와 제2 운용 모드 사이의 시간 구간에서 증폭부(150)에 입력되는 전압 신호의 스윙 폭(swing width)이 감소될 수 있다. 제2 전기 신호 생성부(170)는 생성한 제2 전기 신호를 멀티플렉서부(120)에 전달할 수 있다.
멀티플렉서부(120)는 제2 전기 신호 생성부(170)에 의해 생성된 제2 전기 신호를 가변 임피던스부(140)에 공급할 수 있다. 제1 멀티플렉서부(125) 및 제2 멀티플렉서부(130) 모두 제2 전기 신호 생성부(170)에 의해 생성된 제2 전기 신호를 가변 임피던스부(140)에 공급할 수 있다.
가변 임피던스부(140)의 두 입력단에 동일한 레벨의 제2 전기 신호가 공급되기 때문에, 가변 임피던스부(140)는 외부 환경의 변화에 관계 없이, 공급받은 제2 전기 신호를 그대로 두 출력단을 통해 출력하게 된다. 샘플 및 홀드부(160)는 제1 운용 모드에서 샘플링했던 증폭부(150)의 출력 전압 신호를 홀드(또는, 유지)할 수 있다. 제1 운용 모드에서 가변 임피던스부(140)로부터 출력된 전압 신호가 의미 있는 정보를 포함하고 있고, 제2 운용 모드에서 신호 처리 장치(100)는 제1 운용 모드에서 샘플링했던 증폭부(150)의 출력 전압 신호를 출력할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 제2 전기 신호 생성부(170)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 제2 전기 신호 생성부(170)는 제1 운용 모드에서 증폭부(150)에 입력되는 전압 신호(또는, 가변 임피던스부(140)로부터 출력되는 전압 신호)를 저장할 수 있다. 제2 운용 모드에서, 제2 전기 신호 생성부(170)는 제1 운용 모드에서 저장한 전압 신호에 기초하여 가변 임피던스부(140)에 공급하기 위한 제2 전기 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 전기 신호 생성부(170)는 복수의 스위치들(220, 230, 240, 250), 복수의 커패시터 소자들(260, 270) 및 버퍼(210)를 포함할 수 있다. 제1 운용 모드에서 스위치들(240, 250)은 개방(open)되고, 스위치들(220, 230)은 단락(short)될 수 있다. 따라서, 제1 운용 모드에서, 제2 전기 신호 생성부(170)에 입력된 전압 신호는 각각 커패시터 소자들(260, 270)에 저장될 수 있다.
제1 운용 모드가 종료되고 제2 운용 모드가 시작되는 경우, 스위치들(220, 230)은 개방되어 제2 전기 신호 생성부(170)에 입력되는 입력 신호를 차단할 수 있다. 제2 운용 모드에서 스위치들(240, 250)은 단락되고, 커패시터 소자들(260, 270)에 저장되어 있는 전압 신호가 결합되어 버퍼(210)에 전달될 수 있다. 커패시터 소자들(260, 270)에 저장되어 있던 전압 신호가 서로 결합되어 공통 모드 전압 신호 형태의 제2 전기 신호가 생성될 수 있다. 버퍼(210)는 제2 전기 신호를 멀티플렉서부(120)로 전달할 수 있다. 제2 전기 신호는 멀티플렉서부(120)를 통해 가변 임피던스부(140)에 공급될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 신호 처리 장치(300)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 신호 처리 장치(300)는 제1 전기 신호 생성부(310), 멀티플렉서부(320), 제2 전기 신호 생성부(360), 증폭부(345), 및 샘플 및 홀드부(350)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서부(320)는 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)를 포함할 수 있다. 제2 전기 신호 생성부(360)는 버퍼(395), 복수의 스위치들(365, 370, 385, 390), 및 복수의 커패시터 소자들(375, 380)을 포함할 수 있다.
신호 처리 장치(300)는 제1 시간 구간에서 제1 운용 모드로 동작하고, 제1 시간 구간과 다른 제2 시간 구간에서 제2 운용 모드로 동작할 수 있다. 제1 운용 모드 및 제2 운용 모드에서 각 구성 유닛의 동작은 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 이하에서는, 제1 운용 모드와 제2 운용 모드에서의 신호 처리 장치(300) 동작을 구분하여 설명하도록 한다.
<제1 운용 모드에서 신호 처리 장치(300)의 동작>
제1 운용 모드에서, 제1 전기 신호 생성부(310)는 활성화될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 활성화 상태에서, 제1 전기 신호 생성부(310)는 가변 임피던스부(340)에 공급하기 위한 교류 전류 신호 (ip, in)를 생성할 수 있다. 전기 신호 생성부(310)는 제어 신호 p의 반전 신호
Figure pat00001
에 기초하여 제어될 수 있다. 제어 신호
Figure pat00002
는 제어 신호 p와 반대되는 논리 상태를 가지는 제어 신호이다. 제1 운용 모드에서 제어 신호
Figure pat00003
는 HIGH 논리 상태의 값을 가진다. 제1 전기 신호 생성부(310)에 의해 생성된 교류 전류 신호 (ip, in)는 멀티플렉서부(320)에 전달된다. 교류 전류 신호 (ip, in)는 각각 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)의 A 단자에 입력된다.
멀티플렉서부(320)는 제어 신호 p에 기초하여 복수의 입력 신호들 중 출력 단자로 출력할 출력 신호를 결정할 수 있다. 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)는 제어 신호 p의 논리 상태에 따라 A 단자를 통해 입력된 신호와 B 단자를 통해 입력된 신호 중 출력 단자 O를 통해 출력할 신호를 선택적으로 결정할 수 있다. 제어 신호 p가 HIGH 논리 상태인 경우, 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)는 B 단자에 입력된 신호를 출력 단자 O를 통해 출력할 수 있다. 반대로, 제어 신호 p가 LOW 논리 상태인 경우, 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)는 A 단자에 입력된 신호를 출력 단자 O를 통해 출력할 수 있다. 제1 운용 모드에서 LOW 논리 상태인 제어 신호 p가 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)에 전달되고, 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)는 A 단자에 입력된 교류 전류 신호 (ip, in)를 출력 단자 O를 통해 출력할 수 있다.
제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)로부터 출력된 교류 전류 신호 (ip, in)는 가변 임피던스부(340)의 두 입력 단자들로 전달될 수 있다. 예를 들어, 가변 임피던스부(340)는 휘트스톤 브리지 회로일 수 있다. 가변 임피던스부(340)는 외부 환경의 변화에 의해 임피던스 값이 변화되고, 임피던스 값의 변화를 전압 신호의 변화로 출력할 수 있다. 가변 임피던스부(340)는 교류 전류 신호 (ip, in)에 기초하여 형성된 전압 신호 (V_wp, V_wn)를 두 출력 단자들을 통해 출력할 수 있다. 가변 임피던스부(340)로부터 출력된 전압 신호 (V_wp, V_wn)는 증폭부(345)에 전달된다. 증폭부(345)는 전압 신호 (V_wp, V_wn)를 증폭하고, 증폭된 전압 신호 (V_IA_op, V_IA_on)를 출력할 수 있다. 샘플 및 홀드부(350)는 제어 신호 f_SH에 기초하여 증폭부(345)에 의해 증폭된 전압 신호 (V_IA_op, V_IA_on)를 샘플링할 수 있다. 샘플 및 홀드부(350)는 출력 전압 신호 (V_IA_op, V_IA_on)를 샘플링하고, 샘플링한 값을 커패시터 소자와 같은 저장 소자에 저장할 수 있다.
증폭부(345)에 입력되는 전압 신호 (V_wp, V_wn)는 제2 전기 신호 생성부(360)에 입력될 수 있다. 제1 운용 모드에서 스위치들(365, 370)은 단락되고, 다른 스위치들(385, 390)은 개방될 수 있다. 스위치들(365, 370)의 동작은 제어 신호 n에 의해 제어되고, 스위치들(385, 390)의 동작은 제어 신호 p에 의해 제어될 수 있다. 스위치들(365, 370, 385, 390)은 HIGH 논리 상태의 제어 신호가 전달되면 단락되고, LOW 논리 상태의 제어 신호가 전달되면 개방될 수 있다. 스위치들(385, 390)은 LOW 논리 상태의 제어 신호 p에 의해 개방되고, 스위치들(365, 370)은 HIGH 논리 상태의 제어 신호 n에 의해 단락된다. 스위치들(365, 370, 385, 390)의 연결 상태에 의해 제2 전기 신호 생성부(360)로 입력된 전압 신호 (V_wp, V_wn)는 각각 커패시터 소자(375) 및 커패시터 소자(380)에 저장될 수 있다. 커패시터 소자들(375, 380)의 일단은 접지 전압(ground; GND)에 연결될 수 있다.
<제2 운용 모드에서 신호 처리 장치(300)의 동작>
제2 운용 모드에서는 제1 전기 신호 생성부(310)에 LOW 논리 상태의 제어 신호
Figure pat00004
가 입력될 수 있다. 제어 신호
Figure pat00005
에 의해 제1 전기 신호 생성부(310)는 비활성화되어 전류 신호를 생성하지 않을 수 있다. 대신, 제2 전기 신호 생성부(360)가 제2 전기 신호를 생성하여 멀티플렉서부(320)로 전달할 수 있다. 논리 상태 LOW를 가지는 제어 신호 n이 스위치들(365, 370)에 전달되어, 스위치들(365, 370)이 개방된다. 논리 상태 HIGH를 가지는 제어 신호 p가 스위치들(385, 390)에 전달되어, 스위치들(385, 390)이 단락된다.
제어 신호 n과 제어 신호 p는 서로 오버랩(overlap)되지 않는 제어 신호일 수 있다. 제어 신호 n과 제어 신호 p는 동일 시간에 논리 상태가 변하는 것이 아니라, 딜레이(delay)를 가지고 순차적으로 논리 상태가 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 운용 모드에서 제2 운용 모드로 변환되는 경우, 제어 신호 n이 시간상으로 먼저 HIGH 논리 상태에서 LOW 논리 상태로 변환된 이후에 제어 신호 p가 LOW 논리 상태에서 HIGH 논리 상태로 변하게 된다. 따라서, 스위치들(365, 370)이 먼저 개방된 이후에, 스위치들(385, 390)이 단락될 수 있다. 반대로, 제2 운용 모드에서 제1 운용 모드로 변환되는 경우에는, 제어 신호 p가 시간상으로 먼저 HIGH 논리 상태에서 LOW 논리 상태로 변환된 이후에 제어 신호 n이 LOW 논리 상태에서 HIGH 논리 상태로 변하게 된다. 이에 따라, 스위치들(385, 390)이 먼저 개방된 이후에, 스위치들(365,370)이 단락되어 커패시터 소자들(375, 380)에 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호가 저장될 수 있다.
스위치들(365, 370)이 개방되고 스위치들(385, 390)이 단락됨에 따라, 커패시터 소자들(375, 380)에 저장되어 있던 전압 신호들이 결합되어 버퍼(395)에 전달될 수 있다. 커패시터 소자들(375, 380)에 저장되어 있던 전압 신호들이 결합되어 공통 모드 전압 신호가 생성될 수 있다. 버퍼(395)는 공통 모드 전압 신호 형태의 제2 전기 신호를 1 멀티플렉서부(320) 및 제2 멀티플렉서부(330)의 B 단자에 전달할 수 있다. 제1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)에는 HIGH 논리 상태의 제어 신호 p가 입력되고, 1 멀티플렉서부(325) 및 제2 멀티플렉서부(330)는 B 단자에 입력된 제2 전기 신호를 출력 단자 O를 통해 가변 임피던스부(340)의 두 입력 단자로 전달할 수 있다.
가변 임피던스부(340)의 두 입력 단자에 동일한 레벨의 제2 전기 신호가 입력됨에 따라 가변 임피던스부(340)는 제2 전기 신호를 그대로 출력 단자를 통해 출력하게 된다. 제2 운용 모드에서, 샘플 및 홀드부(350)는 제1 운용 모드에서 샘플링한 전압 신호 (V_IA_op, V_IA_on)를 홀드할 수 있다. 신호 처리 장치(300)는 최종적으로 제1 운용 모드에서 출력한 신호와 동일한 신호를 제2 운용 모드에서도 출력할 수 있다. 제2 운용 모드가 종료하는 경우, 신호 처리 장치(300)는 제1 운용 모드를 다시 수행할 수 있다. 제2 운용 모드에서 제1 전기 신호 생성부(310)가 비활성화됨에 따라 전체 회로의 소비 전력이 저감될 수 있다. 또한, 제2 운용 모드에서 가변 임피던스부(340)에 제2 전기 신호를 공급함에 따라 운용 모드가 변경될 때 증폭부(345)의 입력 신호의 스윙 폭이 커지는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 신호 처리 장치(400)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 신호 처리 장치(400)는 제1 전기 신호 생성부(410), 변조부(415), 멀티플렉서부(420), 증폭부(450), 복조부(460), 샘플 및 홀드부(470), 및 제2 전기 신호 생성부(480)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서부(420)는 제1 멀티플렉서부(425) 및 제2 멀티플렉서부(430)를 포함할 수 있다. 신호 처리 장치(400)는 제1 운용 모드 및 제2 운용 모드에 따라 동작할 수 있다. 제1 운용 모드 및 제2 운용 모드에서의 신호 처리 장치(400)의 동작은 제어 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 각 운용 모드에 따른 제1 전기 신호 생성부(410), 멀티플렉서부(420), 증폭부(450), 샘플 및 홀드부(470), 및 제2 전기 신호 생성부(480)의 동작은 도 1의 관련 내용과 동일하므로, 이에 대한 자세한 내용은 도 1의 관련 내용을 참고할 수 있다.
도 4의 신호 처리 장치(400)는 변조부(415) 및 복조부(460)를 통해 저주파 노이즈(또는, 플리커 노이즈(Flicker Noise))를 저감시키고, 신호를 증폭할 수 있다. 예를 들어, 변조부(415) 및 복조부(460)는 일반적인 초퍼(chopper) 회로로 구성될 수 있다. 변조부(415)는 제1 전기 신호 생성부(410)로부터 출력된 제1 전기 신호를 고주파 대역의 신호로 변조할 수 있다. 제1 전기 신호는 변조부(415)에 의해 증폭부(450)의 저주파 잡음 대역에 포함되지 않는 주파수 대역의 신호로 변조될 수 있다. 변조된 제1 전기 신호는 제1 운용 모드에서 멀티플렉서부(420)를 통해 가변 임피던스부(440)에 전달될 수 있다. 가변 임피던스부(440)로부터 출력된 전압 신호는 증폭부(450)에 전달되고, 증폭부(450)는 입력되는 전압 신호를 증폭하여 출력할 수 있다. 복조부(460)는 증폭부(450)로부터 출력된 전압 신호를 복조할 수 있다. 증폭부(450)에 의해 증폭된 전압 신호는 복조부(460)에 의해 변조부(415)에 의해 변조되기 이전의 주파수 대역의 신호로 복조될 수 있다. 샘플 및 홀드부(470)는 복조부(460)로부터 출력되는 신호를 샘플링하고, 샘플링된 신호를 홀드할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 신호 처리 장치(300)를 제어하는 제어 신호와 제1 전기 신호 생성부(310)에 의해 생성된 제1 전기 신호의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5에서 (a)는 운용 모드에 따른 제어 신호 n(510)과 제어 신호 p(520)의 논리 상태를 나타내는 도면이고, (b)는 제1 전기 신호 생성부(310)로부터 출력되는 제1 전기 신호의 일례를 나타내는 도면이다. 제어 신호 n(510)은 제2 전기 신호 생성부(360)의 스위치들(365, 370)를 제어하는 제어 신호이고, 제어 신호 p(520)는 제1 멀티플렉서부(325), 제2 멀티플렉서부(330), 및 제2 전기 신호 생성부(360)의 스위치들(385, 390)을 제어하는 제어 신호이다. 제어 신호 n(510)과 제어 신호 p(520)는 딜레이를 가지고 순차적으로 논리 상태가 변할 수 있다. 제어 신호 p(520)와 반대되는 논리 상태를 가지는 제어 신호
Figure pat00006
는 제1 전기 신호 생성부(310)를 제어하는 제어 신호이다. 제어 신호 p(520)가 HIGH 논리 상태이면, 제어 신호
Figure pat00007
는 LOW 논리 상태이고, 제어 신호
Figure pat00008
에 의해 제1 전기 신호 생성부(310)는 비활성화되어 전류 신호를 생성하지 않는다. 반대로, 제어 신호 p(520)가 LOW 논리 상태이면, 제1 전기 신호 생성부(310)는 HIGH 논리 상태의 제어 신호
Figure pat00009
가 입력되고, 제1 전기 신호 생성부(310)는 제어 신호
Figure pat00010
에 의해 활성화되어 전류 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호
Figure pat00011
의 듀티 비(duty ratio)에 기초하여 전체 회로의 평균 소비 전류가 결정될 수 있다. 일반적으로, 제어 신호
Figure pat00012
의 듀티 비가 작아질수록 평균 소비 전류가 줄어들 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6에서, (a)는 제2 운용 모드에서 가변 임피던스부(340)에 제2 전기 신호를 공급하지 않고, 운용 모드에 따라 제1 전기 신호 생성부(310)를 활성화 또는 비활성화시키는 경우에, 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호 V_wp (610), V_wn (620)의 파형을 나타낸다. 제1 운용 모드에서 제1 전기 신호 생성부(310)에 의해 생성된 제1 전기 신호에 의해 가변 임피던스부(340)로부터 전압 신호 V_Wp (610), V_wn (620)가 출력될 수 있다. 제2 운용 모드에서 제1 전기 신호 생성부(310)는 비활성화되어 제1 전기 신호를 생성하지 않기 때문에, 증폭부(345)의 양 입력 단자에는 0 볼트(V)의 전압 신호가 입력된다. 제1 전기 신호 생성부(310)만을 운용 모드에 따라 활성화 또는 비활성화시키는 경우, 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호의 진폭은 운용 모드가 변화되는 시점에서 크게 변할 수 있다.
(b)는 제2 운용 모드에서 가변 임피던스부(340)에 제2 전기 신호를 공급하고, 운용 모드에 따라 제1 전기 신호 생성부(310)를 활성화 또는 비활성화시키는 경우에, 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호 V_wp (630), V_wn (640)의 파형을 나타낸다. 제1 전기 신호 생성부(310)가 활성화되는 제1 운용 모드에서는, 전압 신호 V_wp (630), V_wn (640)는 (a)의 전압 신호 V_wp (610), V_wn (620)와 동일한 신호 레벨을 갖는다. 그러나, 제1 전기 신호 생성부(310)가 비활성화되는 제2 운용 모드에서, 증폭부(345)의 양 입력 단자에 전압 신호 V_wp (630), V_wn (640)의 공통 모드 전압 신호 V_common (650)이 입력될 수 있다. 제1 전기 신호 생성부(310)가 비활성화되더라도, 제2 운용 모드에서 증폭부(345)의 양 입력 단자에는 0 볼트가 아닌 공통 모드 전압 신호 V_common (650)의 전압이 입력될 수 있다. 제2 운용 모드에서 증폭부(345)에 공통 모드 전압 신호가 입력됨에 따라, 증폭부(345)에 입력되는 전압 신호의 스윙 폭이 감소될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 샘플 및 홀드부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에서, (a)는 샘플 및 홀드부(350)를 제어하는 제어 신호 f_SH(710)의 운용 모드에 따른 논리 상태를 나타내는 도면이고, (b)는 샘플 및 홀드부(350)의 출력 신호 V_SH_op(720), V_SH_on(730)를 나타내는 도면이다. 제1 운용 모드에서, 제어 신호 f_SH(710)는 논리 상태 HIGH의 값을 가지고, 샘플 및 홀드부(350)는 샘플 및 홀드부(350)에 입력되는 증폭부(345)의 출력 전압 신호를 샘플링할 수 있다. 제2 운용 모드에서, 제어 신호 f_SH(710)는 논리 상태 LOW의 값을 가지고, 샘플 및 홀드부(350)는 제1 운용 모드에서 샘플링했던 증폭부(345)의 출력 전압 신호를 홀드할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 신호 처리 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(810)에서, 제1 운용 모드가 시작되고 신호 처리 장치는 제1 전기 신호를 생성하여 가변 임피던스부에 공급할 수 있다. 가변 임피던스부는 전달받은 제1 전기 신호에 기초하여 전압 신호를 생성할 수 있다. 가변 임피던스부는 외부 환경에 변화에 의해 임피던스의 값이 변화할 수 있고, 이러한 임피던스 값의 변화에 의해 출력되는 전압 신호가 변화될 수 있다. 가변 임피던스부로부터 출력된 전압 신호는 신호 처리 장치의 증폭부에 입력될 수 있다.
단계(820)에서, 신호 처리 장치는 증폭부를 이용하여 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 증폭할 수 있다. 또한, 신호 처리 장치는 제2 운용 모드에서 가변 임피던스부에 공급하기 위한 제2 전기 신호를 생성하기 위해 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 저장할 수 있다.
단계(830)에서, 신호 처리 장치는 증폭부에 의해 증폭된 전압 신호를 샘플링할 수 있다. 샘플링된 전압 신호는 커패시터 소자 등에 저장될 수 있다. 제1 운용 모드가 종료(840)하는 경우, 신호 처리 장치는 제2 운용 모드를 수행할 수 있다. 제2 운용 모드에서, 신호 처리 장치는 제1 전기 신호를 생성하지 않을 수 있다.
제2 운용 모드가 수행되는 경우, 단계(850)에서, 신호 처리 장치는 제2 전기 신호를 생성하여 제2 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급하고, 단계(830)에서 샘플링된 전압 신호를 홀드할 수 있다. 신호 처리 장치는 제1 운용 모드에서 저장하였던 증폭부의 입력 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치는 증폭부의 입력 전압 신호를 서로 결합하여 공통 모드 전압 신호 형태의 제2 전기 신호를 생성할 수 있다. 제2 운용 모드에서, 신호 처리 장치는 제1 전기 신호 대신, 제2 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급할 수 있다. 제2 운용 모드에서, 신호 처리 장치는 제1 운용 모드에서 샘플링하였던 증폭부의 출력 전압 신호를 홀드 또는 출력할 수 있다.
제2 운용 모드가 종료(860)하는 경우, 제1 운용 모드가 다시 시작될 수 있다. 제1 운용 모드와 제2 운용 모드의 시작은 제어 신호에 기초하여 제어될 수 있다. 위 단계(810) 내지 단계(860)의 과정은 전체 종료 조건이 만족(870)될 때까지 수행될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 제1 전기 신호를 생성하는 제1 전기 신호 생성부;
    가변 임피던스부로부터 전달되는 전압 신호를 증폭하는 증폭부;
    상기 증폭부에 입력되는 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성하는 제2 전기 신호 생성부; 및
    상기 제1 전기 신호 및 상기 제2 전기 신호 중 어느 하나의 신호를 선택적으로 상기 가변 임피던스부에 공급하는 멀티플렉서부
    를 포함하는 신호 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리 장치는,
    상기 제1 전기 신호 생성부가 활성화되어 상기 제1 전기 신호를 생성하는 제1 운용 모드 또는 상기 제1 전기 신호 생성부가 비활성화되어 상기 제1 전기 신호를 생성하지 않는 제2 운용 모드로 동작하는, 신호 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전기 신호 생성부는,
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭부에 입력되는 전압 신호를 저장하고,
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 제2 전기 신호를 생성하는, 신호 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 전기 신호 생성부는,
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 공통 모드 전압 신호를 생성하고, 상기 공통 모드 전압 신호를 상기 제2 전기 신호로서 상기 멀티플렉서부에 전달하는, 신호 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 멀티플렉서부는,
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 제1 전기 신호 생성부에 의해 생성된 제1 전기 신호를 상기 가변 임피던스부에 공급하고,
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 제2 전기 신호 생성부에 의해 생성된 제2 전기 신호를 상기 가변 임피던스부에 공급하는, 신호 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 증폭부로부터 출력되는 전압 신호를 샘플링하고, 상기 샘플링된 전압 신호를 홀드하는 샘플 및 홀드부를 더 포함하고,
    상기 샘플 및 홀드부는,
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭부로부터 출력되는 전압 신호를 샘플링하고,
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 샘플링된 전압 신호를 홀드하는, 신호 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부에 입력되는 전압 신호를 고주파 대역의 신호로 변조하기 위한 변조부; 및
    상기 증폭부로부터 출력되는 출력 전압 신호의 주파수 성분을 복조하기 위한 복조부
    를 더 포함하는 신호 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 가변 임피던스부는,
    상기 제2 운용 모드에서 상기 제2 전기 신호를 상기 증폭부에 출력하는, 신호 처리 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 운용 모드와 상기 제2 운용 모드는 제어 신호에 기초하여 교대로 수행되는, 신호 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가변 임피던스부는,
    외부 환경의 변화에 의해 임피던스 값이 변화하는 임피던스 소자를 포함하는, 신호 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가변 임피던스부는,
    휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로인, 신호 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리 장치는,
    웨어러블 디바이스(wearable device)에 포함되어 동작하는, 신호 처리 장치.
  13. 제1 운용 모드에서, 제1 전기 신호를 가변 임피던스부에 공급하는 단계; 및
    제2 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부에 제2 전기 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 전기 신호는, 상기 제1 운용 모드에서 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호에 기초하여 생성되는, 신호 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 증폭하는 단계;
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 증폭된 전압 신호를 샘플링하는 단계; 및
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 샘플링된 출력 전압 신호를 홀드하는 단계
    를 더 포함하는 신호 처리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 운용 모드에서, 상기 가변 임피던스부로부터 출력되는 전압 신호를 저장하는 단계; 및
    상기 제2 운용 모드에서, 상기 저장한 전압 신호에 기초하여 상기 제2 전기 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 신호 처리 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전기 신호는, 상기 제2 운용 모드에서 생성되지 않는, 신호 처리 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 운용 모드와 상기 제2 운용 모드는 제어 신호에 기초하여 교대로 수행되는, 신호 처리 방법.
KR1020140082537A 2014-07-02 2014-07-02 신호 처리 장치 및 방법 KR102170751B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082537A KR102170751B1 (ko) 2014-07-02 2014-07-02 신호 처리 장치 및 방법
US14/539,252 US9531346B2 (en) 2014-07-02 2014-11-12 Signal processing apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082537A KR102170751B1 (ko) 2014-07-02 2014-07-02 신호 처리 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160004102A true KR20160004102A (ko) 2016-01-12
KR102170751B1 KR102170751B1 (ko) 2020-10-27

Family

ID=55017761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140082537A KR102170751B1 (ko) 2014-07-02 2014-07-02 신호 처리 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9531346B2 (ko)
KR (1) KR102170751B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9985594B2 (en) * 2015-04-02 2018-05-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Gated CDS integrator
US10498212B2 (en) * 2017-05-26 2019-12-03 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Gate driver

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033708A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Nec Corp 送信装置、受信装置、通信システムおよび多重タイミング補償方法
US20110187451A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Power amplifier
KR20120004169A (ko) * 2010-07-06 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 안테나 임피던스 매칭 시스템
US20120296391A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-22 Greatbatch Ltd. Measuring Load Impedance with Active Stimulation Pulses in an Implanted Pulse Generator

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509815C1 (de) 1995-03-22 1996-10-31 Joachim Dr Scheerer Schaltung zur Speisung einer Wheatstoneschen Brücke mit einer Rechteckwechselspannung
US6369650B1 (en) 2000-11-29 2002-04-09 Texas Instruments Incorporated Impedance synthesis and DC biasing method and architecture for DSL/cable line drivers
KR100403633B1 (ko) 2001-08-10 2003-10-30 삼성전자주식회사 임피던스 제어회로
JP4184657B2 (ja) 2001-12-26 2008-11-19 セイコーインスツル株式会社 圧力測定装置
US6801146B2 (en) 2002-11-14 2004-10-05 Fyre Storm, Inc. Sample and hold circuit including a multiplexer
TW200624826A (en) 2004-10-29 2006-07-16 Koninkl Philips Electronics Nv System for diagnosing impedances having accurate current source and accurate voltage level-shift
US7886583B2 (en) 2006-07-11 2011-02-15 Veeco Instruments Inc. Apparatus and method of amplifying low voltage signals
EP2294979B1 (en) 2009-09-14 2013-12-18 Imec Method and electronic medical device for simultaneously measuring an impedance and a biopotential signal
JP6442795B2 (ja) * 2013-09-04 2018-12-26 富士通コネクテッドテクノロジーズ株式会社 無線通信回路及び無線通信装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033708A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Nec Corp 送信装置、受信装置、通信システムおよび多重タイミング補償方法
US20110187451A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Power amplifier
KR20120004169A (ko) * 2010-07-06 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 안테나 임피던스 매칭 시스템
US20120296391A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-22 Greatbatch Ltd. Measuring Load Impedance with Active Stimulation Pulses in an Implanted Pulse Generator

Also Published As

Publication number Publication date
US9531346B2 (en) 2016-12-27
KR102170751B1 (ko) 2020-10-27
US20160006417A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101937676B1 (ko) 생체 신호 증폭 회로
KR102265066B1 (ko) 생체 임피던스 측정 방법 및 장치
KR102399562B1 (ko) 신호 처리 장치 및 방법, 생체 신호 처리 장치 및 방법
US20220233126A1 (en) Signal processing method and apparatus
US10060951B2 (en) Amplification circuit and current sensor having the same
JP2016505230A5 (ko)
KR102170751B1 (ko) 신호 처리 장치 및 방법
US20190052251A1 (en) Apparatus and method for signal processing by converting amplified difference signal
US20190383613A1 (en) Yaw rate sensor and method for operating a yaw rate sensor
JP2019207253A (ja) セグメント化されたピン駆動システム
RU2016129889A (ru) Обнаружение тест-полоски контрольно-измерительного устройства для измерения аналита
KR102227589B1 (ko) 전원 전압 감시 회로, 및 그 전원 전압 감시 회로를 구비하는 전자 회로
KR20180089197A (ko) 차동 구조와 스윙 부스팅 기술을 이용하여 노이즈의 영향을 줄이는 차동 완화 발진 장치
JP6488710B2 (ja) 通信用スレーブ
JP5980133B2 (ja) ゼロクロス検出装置
US9184948B2 (en) Decision feedback equalizer (‘DFE’) with a plurality of independently-controlled isolated power domains
TW561743B (en) Method and arrangement to monitor the data transmission by means of differential transmission method with direct voltage component
KR20210034311A (ko) 신호 측정 장치 및 신호 측정 방법
JP4229634B2 (ja) 磁界強度検出装置
KR101907296B1 (ko) 신경 활동 기록기에 연결된 전극들에 인가된 공통 모드 신호를 줄이는 상기 신경 활동 기록기를 위한 전원 공급 장치
US9698733B2 (en) Apparatus and method for amplifying signal
JP2001108712A (ja) 電流検出装置
KR20190013087A (ko) 재설정 가능한 증폭기 및 그 증폭 방법
US20170045546A1 (en) Io matching current modulated output for sensors
TW201405135A (zh) 功率測試電路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant