KR20240032101A - 신호수집회로 및 착용가능장치 - Google Patents

Abstract

본 출원의 실시예는 신호수집회로를 공개한다. 상기 신호수집회로는 차동증폭기, 제1 전극, 제2 전극, 제1 음의 전기용량회로와 제2 음의 전기용량회로를 포함한다. 여기서, 제1 전극은 제1 리드선을 통해 차동증폭기의 제1 입력단과 연결되고, 제2 전극은 상기 제2 리드선을 통해 차동증폭기의 제2 입력단과 연결된다. 제1 음의 전기용량회로는 제1 리드선과 접지선을 전기연결하고, 제2 음의 전기용량회로는 제2 리드선과 접지선을 전기연결하고, 제1 음의 전기용량회로와 제2 음의 전기용량회로는 모두 음의 전기용량 효과를 가진다.

Description

신호수집회로 및 착용가능장치

본 출원은 회로의 디자인 분야에 관한 것으로서, 특히, 신호수집회로 및 착용가능장치에 관한 것이다.

기존의 생물전기(심전기, 근전기 등) 신호수집회로에서는 대부분의 경우 공통모드 전력주파수의 신호를 차동모드 전력주파수의 잡음으로 변환시켜 증폭기에 입력함으로써, 신호의 신호 대 잡음비를 저하시키고, 심지어 회로가 포화되어 고장날 수 있다. 이에 비추어, 비교적 큰 입력 인피던스로 전력주파수의 간섭을 감소시킬 필요가 있다. 그러나, 실제 회로에서는, 대부분의 경우 기생용량이 전기회로의 입력 임피던스를 저하시키며, 따라서 전력주파수의 간섭을 증가시킨다. 즉, 기생용량의 존재는 생물전기신호의 수집 효과를 제한한다.

따라서, 신호수집에 대한 기생용량의 영향을 감소시킬 수 있는 신호수집회로 및 착용가능장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 출원의 실시예 중 하나는 신호수집회로를 포함하며, 상기 신호수집회로는 차동증폭기, 제1 전극과 제2 전극, 및 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로를 포함하며, 상기 제1 전극은 제1 리드선을 통해 상기 차동증폭기의 제1 입력단과 연결되고, 상기 제2 전극은 제2 리드선을 통해 상기 차동증폭기의 제2 입력단과 연결되며, 상기 제1 음의 전기용량회로는 상기 제1 리드선과 접지선을 전기연결하고, 상기 제2 음의 전기용량회로는 상기 제2 리드선과 접지선을 전기연결하며, 상기 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로는 모두 음의 전기용량 효과를 가진다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작고, 상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기의 제1 입력단에는 제1 등가입력 전기용량이 존재하고, 상기 차동증폭기의 제2 입력단에는 제2 등가입력 전기용량이 존재하며, 상기 제1 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량과 상기 제1 등가입력 전기용량의 합의 상대적 오차는 50%보다 작고, 상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량과 상기 제2 등가입력 전기용량의 합의 상대적 오차는 50%보다 작다.

일부 실시예들에서, 상기 회로는 제3 음의 전기용량회로를 더 포함하고, 상기 제3 음의 전기용량회로는 상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선을 전기연결하고, 상기 제3 음의 전기용량회로가 음의 전기용량 효과를 구비한다.

일부 실시예들에서, 상기 제3 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선 사이의 기생용량값의 상대적 오차는50%보다 작다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 음의 전기용량회로는 제1 연산증폭기, 제1 전기저항, 제2 전기저항과 제1 전기용량을 포함하고, 상기 제2 음의 전기용량회로는 제2 연산증폭기, 제3 전기저항, 제4 전기저항과 제2 전기용량을 포함하며, 상기 제1 연산증폭기의 반대방향 입력단은 상기 제1 전기저항을 통해 접지되는 동시에 상기 제2 전기저항과 제1 연산증폭기의 출력단을 연결하고, 상기 제1 연산증폭기의 동일방향 입력단은 상기 제1 전기용량과 제1 연산증폭기의 출력단을 통해 연결되며, 상기 제2 연산증폭기의 반대방향 입력단은 상기 제3 전기저항을 통해 접지되는 동시에 상기 제4 전기저항과 제2 연산증폭기의 출력단을 연결시키고, 상기 제2 연산증폭기의 동일방향 입력단은 상기 제2 전기용량과 제2 연산증폭기의 출력단을 통해 연결된다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 연산증폭기의 동일방향 입력단과 상기 제1 리드선은 연결되고, 상기 제2 연산증폭기의 동일방향 입력단과 상기 제2 리드선은 연결된다.

일부 실시예들에서, 상기 회로는 상기 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값을 조절하기 위한 피드백 제어회로를 더 포함한다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기의 입력 임피던스는 100MΩ보다 크다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기는 양음의 이중단자 전압전원공급형 전원공급형이다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기는 단일단자 전원공급형이다.

본 출원의 실시예 중의 하나는 신호수집회로를 제공하며, 상기 신호수집회로는 차동증폭기, 제1 전극와 제2 전극, 및 제4 음의 전기용량회로를 포함하며, 여기서, 상기 제1 전극은 상기 제1 리드선을 통해 상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 입력단과 연결되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 리드선을 통해 상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 입력단과 연결되며, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 출력단은 상기 차동증폭기의 제1 입력단에 연결되고, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 출력단은 상기 차동증폭기의 제2 입력단에 연결되며, 상기 제4 음의 전기용량회로가 음의 전기용량 효과를 가진다.

일부 실시예들에서, 상기 제4 음의 전기용량회로는 이중단자 차동증폭기, 제1 음의 피드백 전기용량과 제2 음의 피드백 전기용량을 포함하며, 상기 이중단자 차동증폭기의 제1 입력단과 상기 이중단자 차동증폭기의 제1 출력단 사이에는 상기 제1 음의 피드백 전기용량이 연결되고, 상기 이중단자 차동증폭기의 제2 입력단과 상기 이중단자 차동증폭기의 제2 출력단 사이에는 상기 제2 음의 피드백 전기용량이 연결된다.

일부 실시예들에서, 상기 이중단자 차동증폭기는 고정게인의 증폭기이다.

일부 실시예들에서, 상기 제4 음의 전기용량회로는 제1 유닛과 제2 유닛을 포함하고, 상기 제1 유닛은 제1 증폭기와 제3 음의 피드백 전기용량을 포함하며, 상기 제2 유닛은 제2 증폭기와 제4 음의 피드백 전기용량을 포함하며, 여기서, 상기 제1 증폭기의 입력단과 상기 제1 증폭기의 출력단 사이에는 상기 제3 음의 피드백 전기용량이 연결되고, 상기 제2 증폭기의 입력단과 상기 제2 증폭기의 출력단 사이에는 상기 제4 음의 피드백 전기용량이 연결된다.

일부 실시예들에서, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 유닛의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작고, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 유닛의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 증폭기와 상기 제2 증폭기는 게인이 동일하고 고정된 증폭기이다.

일부 실시예들에서, 상기 회로는 상기 제4 음의 전기용량회로의 등가전기용량값을 조절하기 위한 피드백 제어회로를 포함한다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기의 입력 임피던스는100MΩ보다 크다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기는 양음의 이중단자 전압전원공급형 전원공급형이다.

일부 실시예들에서, 상기 차동증폭기는 단일단자 전원공급형이다.

본 출원의 실시예 중 하나는 상기 신호수집회로를 포함하는 착용가능장치를 제공한다.

본 출원의 실시예에서 제공하는 신호수집회로는, 수집단의 리드선에 제1 음의 전기용량회로와 제2 음의 전기용량회로를 연결함으로써, 상기 제1 음의 전기용량회로와 제2 음의 전기용량회로가 음의 전기용량 효과를 구비하며, 따라서 리드선의 접지 기생용량과 상쇄되어, 신호수집에 대한 기생용량의 영향을 감소시키고, 나아가서 신호수집회로의 성능과 신호수집 효과를 향상시킨다.

본 출원은 예시적인 실시예의 양태로 더 설명되며, 이러한 예시적인 실시예는 도면을 통해 상세히 설명된다. 이러한 실시예는 제한적인 것이 아니며, 이러한 실시예들에서 동일한 부호는 동일한 구조를 표시한다.
도 1은 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭의 원리의 개략도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 출원의 일부 실시예에 따른 차동증폭기의 전원공급방식의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일부 실시예에 따른 신호수집회로의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일부 실시예에 따른 신호수집회로 중의 음의 전기용량회로의 구조 개략도이다.
도 5는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로의 개략도이다.
도 6a는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로에서 제4 음의 전기용량회로의 한가지 구조 개략도이다.
도 6b는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로에서 제4 음의 전기용량회로의 다른 한가지 구조 개략도이다.
도 7a는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭을 제거하기 전의 효과전기회로 개략도이다.
도 7b는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭을 제거한 후의 효과전기회로 개략도이다.

본 출원의 실시예의 기술적 해결방안을 더 명확히 설명하기 위해, 아래에서는 실시예들의 설명에서 사용하여야 하는 도면들을 간단히 소개한다. 물론, 아래의 설명에서 첨부도면은 단지 본 출원의 일부 시례 또는 실시예이며, 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 창조적인 노동을 하지 않고, 이러한 도면들에 근거하여 본 출원을 기타 유사한 장면에 적용할 수 있다. 상하문에서 용이하게 얻을 수 있거나 별도로 설명된 경우 외에, 도면에 기재된 동일한 참조부호는 동일한 구조나 동작을

본 명세서에서 사용하는 "시스템", "장치", "유닛" 및/또는 "모듈"은 상이한 레벨의 상이한 조립체, 소자, 부재, 부분 또는 조립을 구분하기 위한 한가지 방법임을 이해해야 한다. 그러나, 다른 단어들이 동일한 목적을 달성할 수 있는 경우, 상기 단어들은 다른 표현에 의해 대체될 수 있다.

본 출원과 청구범위에서 기재하는 바와 같이, 문맥에서 별도로 명확하게 지시하지 않는 한, "하나", "일" 및/또는 "상기" 등 단어는 단수만 특정적으로 가리키는 것이 아니고 복수도 포함할 수 있다. 일반적으로, 용어 "포함", "포괄"은 단지 명시된 절차들 및 요소들을 포함함을 의미하며 이러한 절차들 및 요소들은 배타적인 나열을 형성하지 않으며, 방법 또는 장치는 기타 절차 또는 요소를 포함할 수 있다.

본 출원의 실시예에서 설명되는 신호수집회로는 신호를 수집할 필요가 있는 여러가지 신호감시장치, 특히는 생리적 신호의 감시장치, 예를 들면, 스마트한 착용가능장치에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 착용가능장치(예를 들면, 복장, 손목밴드, 어깨끈 등)는 인체의 각 부위(예를 들면, 종아리, 허벅지, 허리, 잔등, 가슴, 어깨, 목 등)에 배치되어, 사용자가 상이한 상태에 있을 때 그의 신체의 각 부위의 생리적 신호를 수집하는 데 이용되며, 후속으로 수집된 신호를 처리할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 상기 생리적 신호는 검측될 수 있는 사용자의 신체상태를 나타낼 수 있는 신호로서, 예를 들면, 호흡신호, 심전기신호(electrocardiograph, ECG), 근전기신호(electromyography, EMG), 뇌전기신호(electroencephalograph, EEG), 혈압신호, 온도신호 등 여러가지 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 생리적 신호를 수집하는 착용가능장치는 의료, 게임 오락, 건강 교육 등 교차적인 신흥산업에 적용될 수 있다. 예를 들면, 가상현실(virtual reality, VR), EMG 수집 등 기술과 결합되어 몰입형 오락, 교육 등의 발전을 촉진시키며, 기계전자, 외골격 기계 등 기술과 결합되어 의료기술의 비용을 절감시키고 의료건강의 발전을 촉진시키는 목적을 달성할 수 있다.

도 1은 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭의 원리의 개략도이다.

일부 실시예들에서, 도 1에 표시되는 신호수집회로(100)는, 사용자 신체와 접촉하는 하나 또는 복수의 센서유닛(예를 들면, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)), 차동증폭기(130), 및 센서유닛과 차동증폭기(130)를 연결시키는 하나 또는 복수의 리드선(예를 들면, 제1 리드선(L1), 제2 리드선(L2))을 포함한다.

일부 실시예들에서, 센서유닛은 사용자의1이지 또는 여러가지 생리적 신호를 획득하는 데 이용될 수 있다. 센서유닛은 근전기센서, 자세센서, 심전기센서, 호흡센서, 온도센서, 습도센서, 관성센서, 혈중 산소포화도 센서, 홀 센서, 피부전기센서, 회전센서 등 중의 1이지 또는 여러가지를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예들에서, 생리적 신호는 근전기신호, 자세신호, 심전기신호, 호흡주파수, 온도신호, 습도신호 등 중의 1이지 또는 여러가지를 포함할 수 있다. 센서유닛은 획득된 동작신호의 유형에 따라 착용가능장치의 상이한 위치에 배치될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상이한 신호수집회로는 사용자 신체의 상이한 위치에 배치되어, 동일하거나 또는 상이한 유형의 사용자의 생리적 신호를 수집하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 각각 사용자의 허벅지의 상이한 측에 배치된 신호수집회로는 모두 허벅지 위치의 근전기신호를 수집하는 데 이용될 수 있다. 또 예를 들면, 사용자의 팔뚝 위치에 배치된 신호수집회로는 팔뚝 위치의 근전기신호를 수집하는 데 이용되고, 사용자의 심장 부위에 배치된 신호수집회로는 사용자의 심전기신호를 수집하는 데 이용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 센서유닛은 사용자 신체와 접촉하는 하나 또는 복수의 전극소자를 포함할 수 있으며, 전극소자를 통해 사용자 신체표면의 근전기신호를 수집할 수 있다. 상기 전극소자는 건식전극 또는 습식전극일 수 있다. 여기서, 건식전극은 금속편 또는 금속선을 방직하여 형성된 금속구조전극이며, 인체의 피부와 전극소자 사이에 전기전도젤을 도포하여 습식전극을 형성함으로써, 인체와의 접촉강도를 증가시킬 수 있다. 인체가 절대적인 도체가 아니기 때문에, 건식전극 및 습식전극과 인체 사이에는 모두 접촉 임피던스가 존재하며, 상이한 생리적 상태하에서 저항은 상이하며, 상이한 상황에서 상이한 전극 유형을 선택하여 사용할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 전극소자는 제1 전극(110)과 제2 전극(120)을 포함한다. 제1 전극(110)은 제1 리드선(L1)을 통해 차동증폭기(130)의 제1 입력단의 A점과 서로 연결되고, 제2 전극(120)은 제2 리드선(L2)을 통해 차동증폭기(130)의 제2 입력단(B)점과 서로 연결되며, 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2)은 전극소자가 수집한 생리적 신호를 차동증폭기에 전송하여 적당한 처리(예를 들면, 잡음감소, 증폭, 등)를 수행한다.

일부 실시예들에서, 차동증폭기(130)는 전극소자가 획득한 생리적 신호에 대해 차동증폭처리를 수행한다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기(130)가 처리한 후의 생리적 신호, 즉, 출력단이 출력하는 Vout는 착용가능장치 중의 기타 소자에 전송되여 후속처리가 수행된다. 예를 들면, 처리 후의 생리적 신호는 아날로그 디지털 전환기(ADC)를 통해, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키고, 이어서 프로세서를 통해 후속처리, 예를 들면, 신호분석을 수행한다.

일부 실시예들에서, 차동증폭기(130)는 2가지 전원공급모드, 즉, 단일단자 전원공급모드와 쌍단자 전원공급모드를 포함할 수 있다. 도 2a에 표시하는 바와 같이, 차동증폭기(130)의 제1 전원공급단(111)은 포지티브 전원(+Vcc)에 연결되고, 제2 전원공급단(112)은 네가티브 전원(-Vcc)에 연결되며, 이와 동시에 바이어스 전압을 수신하는 일단부(113)는 접지되며, 도 2a에 표시하는 바와 같이, 차동증폭기(130)의 제1 전원공급단(114)은 포지티브 전원(+Vcc)에 연결되고, 제2 전원공급단(116)은 접지되며, 이와 동시에 바이어스 전압을 수신하는 일단부(117)가 수신하는 전압값은 +Vcc/2의 바이어스 전압이다.

일부 실시예들에서, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)과 사용자 신체와의 접촉 임피던스가 불일치할 때, 즉, 차동증폭기(130)의2개의 입력단의 임피던스가 불일치할 때(임피던스가 평형을 잃음), 인체표면의 공통모드 전력주파수 신호를 차동모드 전력주파수 잡음으로 변환시켜 증폭기에 입력함으로써, 신호신호 대 잡음비를 저하시키고, 엄중하게는 심지어 전기회로의 포화고장을 초래할 수 있다.

인체가 위치하는 환경에는 각 종류의 50/60Hz의 전력주파수 전원선(중국에서는 50Hz전선, 타국에서는 60Hz전선)이 존재하고, 이 전력주파수 전원선이 전자기파를 발사하기 때문에, 인체와 서로 결합됨으로써, 인체의 전위 변화를 발생하며, 그 진폭값은 일반적으로 밀리볼트급으로서, 수mV 내지 수백mV일 수 있으며, 이는 인체와 전력주파수 전원선의 위치와 관련된다. 이해를 돕기 위해, 환경간섭을 전기용량 결합모형C0으로 등가취급하고, 인체와 지면 사이의 임피던스를 Z0로 표시하면, 전력주파수 간섭의 모형은 도 1에서의 왼쪽 절반부분과 등가일 수 있으며, 즉, 전력주파수 전원선은 전기용량 C0, 인체, 및 접지 임피던스가 직렬연결되어 접지된다. 인체가 이동할 때, 전력주파수 전원선의 거리가 변하며, 등가전기용량 C0의 값도 따라서 변화된다.

일부 실시예들에서, 인체에 결합되는 전력주파수 전류가 Icm이면, 인체표면의 공통모드 전력주파수 전위 Vcm는 아래와 같이 표시할 수 있다.

(1)

제1 입력단(A)의 접지 임피던스가 Zin1이고, 제2 입력단(B)의 접지 임피던스가 Zin2이면, 일반적인 상황에서 이다. 공통모드 입력 임피던스는 아래와 같이 표시할 수 있다.

(2)

일부 실시예들에서, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)과 사용자 신체와의 접촉 임피던스가 불일치할 때, 차동증폭기(130)의 제1 입력단(A)와 제2 입력단(B)의 전위가 동일하지 않게 되고, 차동증폭기(130)가 또한 AB 양점 사이의 전위차를 증폭시킴으로써, 전기회로의 포화 또는 고장을 초래한다. 인체에 공통모드 전력주파수 전위 Vcm가 존재할 때, 차동증폭기(130)의 제1 입력단(A)와 제2 입력단(B) 사이의 전위차 VAB는 아래의 공식 (3)을 통해 표시될 수 있다.

(3)

여기서, Z1은 제1 전극(110)의 접촉 임피던스값이고, Z2는 제2 전극(120)의 접촉 임피던스값이다. 상기 공식으로부터 차동증폭기(130)의 제1 입력단(A)와 제2 입력단(B) 사이의 차동모드 전력주파수 신호강도와 차동증폭기(130)의 공통모드 입력 임피던스는 반비례를 이루며, 공통모드 입력 임피던스가 낮을수록 전력주파수 간섭이 더 큼을 알 수 있다.

일부 실시예들에서, 전력주파수의 간섭이 신호수집에 미치는 영향을 감소시키기 위해, 전극소자의 접촉 임피던스를 감소시키는 방식을 이용하여 차동증폭기의 2 입력단 사이의 전위차를 감소시킬 수 있으며, 인체에 접지전극을 추가하는 방식으로 공통모드 전력주파수 전위를 저하시키며, 따라서 차동증폭기의 2 입력단 사이의 전위차도 저하시킬 수 있으며, 예를 들면, 전극의 일단부를 인체와 접촉시키고, 다른 일단부를 전기회로의 GND와 연결시킨다. 그러나 전극소자에 언제나 접촉 임피던스가 존재하기 때문에, 공통모드 전력주파수 전위는 완전히 소거되지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 전력주파수 간섭이 신호수집에 미치는 영향을 감소시키기 위해, 차동증폭기의 (공통모드) 입력 임피던스를 증가시키는 방식을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 높은 (공통모드) 입력 임피던스(예를 들면, 제1 입력단(A)와 제2 입력단(B)가 모두 높은 접지 임피던스)를 구비하는 차동증폭기를 신호수집회로의 입력전단으로 이용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기(130)의 (공통모드) 입력 임피던스가 100MΩ보다 크며, 바람직하게는, 차동증폭기(130)의 (공통모드) 입력 임피던스가 1GΩ보다 크다.

그러나, 신호수집회로(100)를 착용가능장치에 적용할 때, 실제 전기회로에 기생용량이 존재하면, 차동증폭기의 입력 임피던스가 저하된다. 실제 적용하는 과정에서, 리드선 사이에 기생용량이 존재할 뿐만 아니라, 리드선과 지면 사이에도 기생용량이 존재한다. 특히, 생리적 신호를 수집하는 경우, 일부 생리적 신호(예를 들면, 근전기신호, 심전기신호 등)의 신호는 비교적 미약하며, 이러한 기생용량의 영향이 특히 현저하다. 일부 실시예들에서, 이러한 기생용량과 신호수집회로 중의 각 종 등가임피던스는 병렬연결되며, 전체 전기회로의 입력 임피던스를 극대적으로 저하시키고, 또한 전력주파수의 간섭을 급격히 증가시키며, 더 높은 입력 임피던스의 차동증폭기로 해결할 수 없다. 따라서, 이러한 기생용량의 존재가 신호수집회로의 성능 및 수집효과를 제한함을 알 수 있다.

도 3은 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로(200)의 개략도이다.

일부 실시예들에서, 도3에 표시되는 신호수집회로(200)는 제1 전극(210), 제2 전극(220), 차동증폭기(230), 제1 리드선(L1), 제2 리드선(L2), 제1 음의 전기용량회로(C10)및 제2 음의 전기용량회로(C20)을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 전극(210)은 제1 리드선(L1)를 통해 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)와 연결되고, 제2 전극(220)은 제2 리드선(L2)을 통해 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)와 연결된다. 여기서, 제1 전극(210), 제2 전극(220), 차동증폭기(230), 제1 리드선(L1), 제2 리드선(L2)에 관한 관련설명은 도 1 중의 관련설명을 참조할 수 있으며, 여기서 중복하여 설명하지 않는다.

일부 실시예들에서, 제1 리드선(L1)과 접지선 사이에는 제1 접지 기생용량(C1)이 존재하고, 제2 리드선(L2)과 접지선 사이에는 제2 접지 기생용량(C2)이 존재하고, 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2) 사이에는 리드선 사이의 기생용량(C3)이 존재한다. 도3에 표시되는 바와 같이, 제1 접지 기생용량(C1)은 제1 리드선(L1)과 접지선 사이에 등가적으로 연결되고, 제1 접지 기생용량(C1)과 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)의 접지 임피던스(Zin1)이 병렬연결되었다고 간주할 수 있으며, 제2 접지 기생용량(C2)은 제2 리드선(L2)과 접지선 사이에 등가적으로 연결되고, 제2 접지 기생용량(C2)과 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)의 접지 임피던스(Zin2)가 병렬연결되었다고 간주할 수 있으며, 리드선 사이의 기생용량(C3)은 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2) 사이에 등가적으로 연결되었다고 간주할 수 있다. 여기서, 제1 접지 기생용량(C1)과 제2 접지 기생용량(C2)은 각각 차동증폭기의 접지 임피던스(Zin1)와 접지 임피던스(Zin2)와 병렬연결됨으로써, 전기회로 전체의 입력 임피던스를 극대적으로 저하시키고, 신호수집에 대한 전력주파수 간섭의 영향을 증가시킨다.

일부 실시예들에서, 기생용량값의 변화를 실시간으로 측정할 수 없지만, 전기회로의 설계와 관련되기 때문에, 기생용량값은 전기회로를 설계한 후 측정할 수 있다. 즉, 신호수집회로의 전기회로를 설계한 후 제1 접지 기생용량(C1), 제2 접지 기생용량(C2) 및 리드선 사이의 기생용량(C3)을 측정할 수 있다. 실제 적용과정에서, 인체와의 사이의 기생용량값은 정확하게 측정할 수 없지만, 인체가 운동하지 않을 때 측정하여 기생용량의 기준값을 확정할 수 있다. 인체가 동작할 때, 인체와의 사이의 기생용량값은 변화되며, 기생용량의 기준값에 근거하여 대체적인 변동 범위를 확정할 수 있다.

일부 실시예들에서, 기생용량이 미치는 영향을 감소시켜 차동증폭기의 입력 임피던스를 증가시키기 위해, 신호수집회로(200)에 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)를 배치한다. 제1 음의 전기용량회로(C10)는 상기 제1 리드선(L1)과 접지선을 전기연결하고, 제2 음의 전기용량회로(C20)은 상기 제2 리드선(L2)과 접지선을 전기연결하고, 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)은 음의 전기용량 효과를 가짐으로써, 리드선의 접지 기생용량과 상쇄되어, 회로의 입력 임피던스와 신호수집에 대한 기생용량의 영향을 감소시키며, 따라서 신호수집회로의 성능과 신호수집 효과를 향상시킬 수 있다. 여기서 일컫는 음의 전기용량 효과는 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)에서 전하의 수량의 변화추세와 그에 부가된 전압의 변화추세가 반대임, 즉, 전압이 저하됨에 따라, 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20) 중의 전하의 수량이 상응하게 증가된다고 이해할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10) 및/또는 제2 음의 전기용량회로(C20)을 접지선에 전기연결하는 방식은 제1 음의 전기용량회로(C10) 및/또는 제2 음의 전기용량회로(C20)를 하나 또는 복수의 인쇄회로판(printed circuit board, PCB) 중의 공유접지단에 연결하는 방식을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)는 제1 접지 기생용량(C1)과 병렬연결된 것으로 간주할 수 있고, 제2 음의 전기용량회로(C20)은 제2 접지 기생용량(C2)과 병렬연결된 것으로 간주할 수 있다. 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)은 각각 차동증폭기2개의 입력단의 기생용량과 상쇄됨으로써, 차동증폭기의 입력단의 전기용량값을 감소시키고, 입력 임피던스를 향상시키는 효과를 구현한다. 일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값과 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값을 아래의 공식 (4)와 (5)로 표시하는 경우,

(4)

(5)

제1 리드선(L1)의 총 접지 전기용량과 제2 리드선(L2)의 총 접지 전기용량은 모두 0이며, 이 때, 차동증폭기의 입력단의 접지 기생용량은 완전히 상쇄되고, 신호수집회로의 전체적 입력 임피던스는 대폭적으로 향상됨으로써, 전력주파수 간섭에 대한 방지능력을 향상시킨다.

일부 실시예들에서, 실제 작업환경에서, 기생용량이 리드선의 움직임에 따라 약간의 변화가 있을 가능성이 있기 때문에, 음의 전기용량회로의 절대치는 기생용량과 완전히 같지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단의 접지 기생용량을 양호하게 상쇄하기 위해, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 50%보다 작고, 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 50%보다 작다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단이 더 큰 입력 임피던스를 가지게 하기 위해, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 30%보다 작고, 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 30%보다 작다.

이해해야 할 것은, 실제 적용과정에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량(C1)의 상대적 오차가 작을수록, 제1 음의 전기용량회로(C10)가 상쇄한 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량(C1)이 더 많고, 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스가 더 많으며, 궁극적으로 신호수집 효과가 더 좋음을 의미한다. 제2 음의 전기용량회로(C20)도 마찬가지로서 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.

일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값의 상대적 오차는, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값의 차동값과 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값의 비율값을 가리킨다.

[0032] 일부 실시예들에서, 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)의 등가입력 임피던스(Zin1)는 하나의 전기용량(Rin1)과 전기용량(Cin1)을 병렬연결한 것과 등가일 수 있고, 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)의 등가입력 임피던스(Zin2)는 하나의 전기용량(Rin2)과 전기용량(Cin2)를 병렬연결한 것과 등가일 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호수집회로(200)의 입력 임피던스의 성능을 더 향상시키기 위해, 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)은 차동증폭기(230)의 등가입력 전기용량의 영향을 더 상쇄시키도록 조절될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값과 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값은 아래의 공식 (6)과 공식(7)로 조절할 수 있다.

(6)

(7)

일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단의 등가입력 전기용량을 양호하게 상쇄하기 위해, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)과 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)의 등가입력 전기용량값 Cin1의 합의 상대적 오차는 50%보다 작고, 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)와 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)의 등가입력 전기용량값 Cin2의 합의 상대적 오차는 50%보다 작다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단이 더 큰 입력 임피던스를 가지게 하기 위해, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)과 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)의 등가전기용량값 Cin1의 합의 상대적 오차는 30%보다 작고, 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)와 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)의 등가전기용량값 Cin2의 합의 상대적 오차는 30%보다 작다.

이해해야 할 것은, 실제 적용과정에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량과 차동증폭기의 제1 등가입력 전기용량(Cin1)의 합의 상대적 오차가 작을수록, 제1 음의 전기용량회로(C10)가 상쇄한 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량과 차동증폭기의 제1 등가입력 전기용량(Cin1)이 많을수록, 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스가 더 크고, 궁극적으로 신호수집 효과가 더 좋음을 의미한다. 제2 음의 전기용량회로(C20)도 마찬가지로서, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.

따라서, 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)가 각자 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량과 차동증폭기의 제1 등가입력 전기용량(Cin1) 및 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량과 차동증폭기의 제2 등가입력 전기용량(Cin2)을 상쇄하게 함으로써, 이에 따라 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스를 더 증가시킨다.

일부 실시예들에서, 신호수집회로(200)는 제3 음의 전기용량회로(C30)를 더 포함할 수 있다. 제3 음의 전기용량회로(C30)는 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2) 사이에 전기연결되고, 리드선과의 사이에의 기생용량(C3)과 병렬연결된다. 일부 실시예들에서, 리드선 사이의 기생용량(C3)의 존재가 전기회로의 성능에 대한 영향이 비교적 작기 때문에, 신호수집회로(200)에는 제3 음의 전기용량회로(C30)를 배치할 필요가 없다. 일부 실시예들에서, 신호수집회로(200)의 요구가 비교적 높을 때, 신호수집회로(200)에는 제3 음의 전기용량회로(C30)가 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)의 값은 아래의 공식 (8)로 표시할 수 있다.

(8)

일부 실시예들에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)의 등가전기용량값의 절대치와 2개의 리드선 사이의 기생용량값(C3)의 상대적 오차는 50%보다 작다. 일부 실시예들에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)의 등가전기용량값의 절대치와 2개의 리드선 사이의 기생용량값(C3)의 상대적 오차는 30%보다 작다. 이해해야 할 것은, 실제 적용과정에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)의 등가전기용량값의 절대치와 2개의 리드선 사이의 접지 기생용량값(C3)의 상대적 오차가 작을수록, 제3 음의 전기용량회로(C30)가 상쇄하는 리드선 사이의 기생용량(C3)이 더 많고, 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스가 더 크고, 궁극적으로 신호수집 효과가 더 좋음을 의미한다.

[0038] 일부 실시예들에서, 신호수집회로는 피드백 제어회로를 포함하여 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)의 등가전기용량값을 조절할 수 있으며, 예를 들면, 음의 전기용량회로 중의 전기저항값을 변화시켜 조절할 수 있다.

제1 음의 전기용량회로(C10), 제2 음의 전기용량회로(C20), 제3 음의 전기용량회로(C30)의 구체적 구조에 관해서는 도 4a 내지 도4b의 관련 내용을 참조할 수 있다.

도 4는 본 출원의 일부 실시예에 따른 신호수집회로(200) 중의 음의 전기용량회로의 구조 개략도이다.

일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)는 도 4의 구조일 수 있으며, 도4에 표시되는 바와 같이, 제1 음의 전기용량회로(C10)는 제1 연산증폭기(410), 제1 전기저항(R1), 제2 전기저항(R2)과 제1 전기용량(C401)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 연산증폭기(410)의 반대방향 입력단은 제1 전기저항(R1)을 통해 접지되며, 제1 연산증폭기(410)의 반대방향 입력단은 제2 전기저항(R2)와 제1 연산증폭기(410)의 출력단을 통해 연결되고, 제1 연산증폭기(410)의 동일방향 입력단은 제1 전기용량(C401)과 제1 연산증폭기(410)의 출력단을 통해 연결된다. 일부 실시예들에서, 도 4 중의 m점과 도 3 중의 a점은 등전위의 2개의 점이고, 리드선을 이용하여 a, m 2개의 점을 전기연결할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제2 음의 전기용량회로(C20)은 도 4의 구조일 수 있으며, 이 때, 도 4 중의 m점과 도 3 중의 b점은 등전위의 2개의 점이며, 리드선을 이용하여 m, b 이 2점을 전기연결할 수 있다.

유의해야 할 것은, 도4에 표시되는 음의 전기용량회로는 음의 전기용량 효과를 가지는 등가회로이다. 구체적으로, 도4에 표시되는 음의 전기용량회로에 있어서, 상기 음의 전기용량회로의 등가 임피던스가 즉 m점과 GND 사이의 임피던스이다. m점과 GND 사이의 임피던스를 라고 하면, 의 임피던스는 아래의 공식 (9)으로 표시할 수 있다.

(9)

즉, m점과 GND 사이의 임피던스는 하나의 음의 정전용량을 포함하거나 또는 하나의 음의 정전용량에 의해 생성하는 것과 등가일 수 있다. m점과 GND 사이의 음의 정전용량을 라고 하면, 의 등가전기용량값은 아래의 공식 (10)로 표시할 수 있다.

(10)

이해할 수 있는 것은, 가 즉 도4에 표시되는 음의 전기용량회로의 등가 전기용량이라는 것이다.

일부 실시예들에서, 전기저항 R1과 R2는 저항값을 조절할 수 있는 전기저항(예를 들면, 접동저항기, 전기저항함과 전위차계) 일 수 있으며, 저항값이 고정된 전기저항일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 전기저항R1과 R2의 저항값은 동일할 수 있으며, 상이할 수도 있다. 이해할 수 있는 것은, 일부 실시예들에서, 전기저항 R1과 R2의 저항값을 조절함으로써 등가전기용량 의 크기를 조절할 수 있다.

일부 실시예들에서, 전기용량(C401)은 종이 유전체 전기용량, 금속화 종이 유전체 전기용량, 도자기 전기용량, 박막 전기용량, 오일 침지형 종이 유전체 전기용량, 알루미늄 전기분해 전기용량, 반가변 전기용량, 가변 전기용량 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기용량(C401)의 용량값을 조절함으로써 등가 전기용량 의 크기를 조절할 수 있다.

일부 실시예들에서, 연산증폭기(410)는 쌍전원 전기공급을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 전압 +Vcc(411)를 포지티브 전원으로 하고, 전압 -Vcc (412)를 네가티브 전원으로 하며, 413에서 연산증폭기(410)가 생성하는 증폭신호를 출력한다. 일부 실시예들에서, 연산증폭기(410)는 단일전원 전기공급을 이용할 수 있으며, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.

일부 실시예들에서, 제1 음의 전기용량회로(C10)와 제2 음의 전기용량회로(C20)은 도 4 이외의 기타 구조일 수도 있다.

일부 실시예들에서, 신호수집회로(200)는 제3 음의 전기용량회로(C30)을 더 포함할 수 있으며, 여기서, 제3 음의 전기용량회로(C30)는 상기 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2)에 전기연결되고, 제3 음의 전기용량회로(C30)는 음의 전기용량 효과를 가진다.

일부 실시예들에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)는 도 4의 구조일 수 있으며, 이 때, 도 4 중의 m점과 도 3 중의 c점은 등전위의 2점이고, 도 4 중의 GND점과 도 3 중의 d점은 등전위의 2점이며, 리드선을 이용하여 각각 도 3에서의 c점과 도 4에서의 m점을 전기연결하고, 도 3에서의 d점과 도 4에서의 GND점을 전기연결할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제3 음의 전기용량회로(C30)는 도면 이외의 기타 구조일 수 있으며, 리드선 사이의 기생용량(C3)을 상쇄할 수 있기만 하면 모두 요구에 부합된다.

유의하여야 할 것은, 상술한 신호수집회로(100), 신호수집회로(200) 및 그 구조에 대한 설명은 단지 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 출원을 상술한 실시예의 범위 내에 한정하지 않는다.

도 5는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로(300)의 개략도이다.

도5에 표시되는 신호수집회로(300)는 제1 전극(210), 제2 전극(220), 차동증폭기(230), 제1 리드선(L1), 제2 리드선(L2) 및 제4 음의 전기용량회로(C40)를 포함할 수 있다. 제1 전극(210), 제2 전극(220), 차동증폭기(230), 제1 리드선(L1), 제2 리드선(L2)에 관한 관련설명은 상술한 도 1 내지 도4의 관련설명을 참조할 수 있으며, 여기서는 중복하지 않는다.

상술한 실시예의 설명을 결합하면, 제1 리드선(L1)과 접지선 사이에는 제1 접지 기생용량(C1)이 존재하고, 제2 리드선(L2)과 접지선 사이에는 제2 접지 기생용량(C2)이 존재하며, 제1 접지 기생용량(C1)과 제2 접지 기생용량(C2)이 각각 차동증폭기의 접지 임피던스(Zin1) 및 접지 임피던스(Zin2)와 병렬연결되기 때문에, 전기회로 전체의 입력 임피던스를 극대적으로 저하시키고, 신호수집에 대한 전력주파수의 간섭의 영향을 증가시킨다.

따라서, 일부 실시예들에서, 기생용량이 미치는 영향을 감소시켜 차동증폭기(230)의 입력 임피던스를 증가시키기 위해, 신호수집회로(300)에 제4 음의 전기용량회로(C40)를 배치한다. 일부 실시예들에서, 제1 전극(210)은 제1 리드선(L1)를 통해 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 입력단(P)과 연결되고, 제2 전극(220)는 제2 리드선(L2)을 통해 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 입력단(Q)과 연결되며, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 출력단(M)은 차동증폭기(230)의 제1 입력단(A)에 연결되고, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 출력단(N)은 차동증폭기(230)의 제2 입력단(B)에 연결된다. 제4 음의 전기용량회로(C40)는 음의 전기용량 효과를 구비함으로써, 리드선의 접지 기생용량과 상쇄되어, 전기회로입력 임피던스와 신호수집에 대한 기생용량의 영향을 감소시키고, 나아가서 신호수집회로의 성능과 신호수집 효과를 향상시킨다.

일부 실시예들에서, 상기 음의 전기용량회로(C40)는 고정적 게인을 구비하는 증폭기와 피드백 전기용량을 이용하여 구현하여, 제1 접지 기생용량(C1)과 제2 접지 기생용량(C2)을 동시에 상쇄시키는 효과를 달성할 수 있다. 음의 전기용량회로(C40)의 구체적인 구현형태에 관해서는, 도 6a와 도6b의 관련설명을 참조할 수 있다.

일부 실시예에서, 신호수집회로(300)은 제3 음의 전기용량회로(C30)를 더 포함할 수 있다. 제3 음의 전기용량회로(C30)는 제1 리드선(L1)과 제2 리드선(L2) 사이에 전기연결되고, 리드선 사이의 기생용량(C3)과 병렬연결된다. 일부 실시예들에서, 리드선 사이의 기생용량(C3)의 존재가 전기회로의 성능에 대한 영향이 비교적 낮기 때문에, 신호수집회로(200)에는 제3 음의 전기용량회로(C30)를 배치할 필요가 없을 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호수집회로(200)의 요구가 비교적 높은 경우, 신호수집회로(200)에는 제3 음의 전기용량회로(C30)가 배치될 수 있다. 제3 음의 전기용량회로(C30)의 구체적인 구현형태에 관해서는 도 3과 도 4 중의 관련설명을 참조할 수 있으며, 여기서 중복하여 설명하지 않는다.

일부 실시예들에서, 신호수집회로는 피드백 제어회로를 포함하여 제4 음의 전기용량회로(C40)의 등가전기용량값을 조절할 수 있으며, 예를 들면, 음의 전기용량회로 중의 저항값 또는 용량값을 변화시켜 조절한다.

도 6a는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로(300) 중의 제4 음의 전기용량회로(C40)의 하나의 구조 개략도이다.

일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)는 제1 유닛(C402)와 제2 유닛(C404)을 포함하고, 제1 유닛(C402)은 제1 증폭기(G2)와 제3 음의 피드백 전기용량(C46)을 포함하고, 제2 유닛(C404)은 제2 증폭기(G3)와 제4 음의 피드백 전기용량(C48)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)와 제2 증폭기(G3)는 모두 고정게인의 증폭기이다.

일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)의 입력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 입력단(P)이고, 제2 증폭기(G3)의 입력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 입력단(Q)이고, 마찬가지로, 제1 증폭기(G2)의 출력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 출력단(M)이고, 제2 증폭기(G3)의 출력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 출력단(N)이다.

일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)의 입력단(P)과 제1 증폭기(G2)의 출력단(M) 사이는 제3 음의 피드백 전기용량(C46)를 통해 직렬연결되고, 제2 증폭기(G3)의 입력단(Q)과 제2 증폭기(G3)의 출력단(N) 사이는 제4 음의 피드백 전기용량(C48)를 통해 직렬연결된다.

일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)의 게인이 일정하게 g1이면, 제2 증폭기(G3)의 게인도 일정하게 g1이며, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 유닛(C402)의 등가전기용량값은 아래의 공식 (11)로 표시할 수 있다.

(11)

제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 유닛(C404)의 등가전기용량값은 아래의 공식 (12)로 표시할 수 있다.

(12)

일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)와 제2 증폭기(G3)는 게인이 동일하고 고정된 증폭기일 수 있으며, 예를 들면, 제1 증폭기(G2)의 게인이 일정하게 g1인 경우, 제2 증폭기(G3)의 게인도 일정하게 g1이다. 일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)과 제2 증폭기(G3)의 게인의 범위는 0~100dB일 수 있으며, 바람직하게는, 제1 증폭기(G2)와 제2 증폭기(G3)의 게인의 범위는 0~10dB일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제3 음의 피드백 전기용량(C46)과 제4 음의 피드백 전기용량(C48)의 값은 동일하다. 따라서, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 유닛(C402)과 제2 유닛(C404)이 높이가 대칭되는 구조를 형성하여, 신호수집회로(300)의 전체가 비교적 큰 공통모드 제거비를 얻을 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)와 제2 증폭기(G3)의 게인이 동일하지 않은 경우, 전기회로의 공통모드 제거비가 저하되며, 전력주파수 간섭을 감소시키는 효과를 달성할 수 없다.

일부 실시예들에서, 제1 증폭기(G2)와 제2 증폭기(G3)의 각자는 다단의 게인이 고정된 증폭기에 의해 캐스케이드 구성을 이룰 수 있다.

일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 유닛(C402)는 제1 접지 기생용량(C1)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있고, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 유닛(C404)는 제2 접지 기생용량(C2)를 상쇄시키는 데 이용될 수 있다. 따라서, 제4 음의 전기용량회로(C40)는 동시에 제1 접지 기생용량(C1)과 제2 접지 기생용량(C2)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 유닛(C402)의 등가전기용량값과 제2 유닛(C404)의 등가전기용량값은 아래와 같이 표시할 수 있다

(13)

(14)

상술한 바와 같이, 제1 리드선(L1)의 총 접지전기용량과 제2 리드선(L2)의 총 접지전기용량은 모두 0이다. 이 때 차동증폭기(230)의 입력단의 접지 기생용량은 완전히 상쇄되고, 신호수집회로(300)의 전체 입력 임피던스는 대폭적으로 증가되어, 전력주파수의 간섭에 대한 방지 능력을 향상시킨다.

일부 실시예들에서, 실제 작업환경에서, 기생용량이 리드선의 움직임에 따라 약간의 변화가 있을 수 있는 것을 고려하면, 상응하게, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 유닛(C402)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 50%보다 작고, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 유닛(C404)의 등가전기용량값과 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 50%보다 작다. 일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 유닛(C402)의 등가전기용량값의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 30%보다 작고, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 유닛(C404)의 등가전기용량값과 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 30%보다 작다.

도 6b는 본 출원의 일부 실시예들에 따른 신호수집회로(300) 중의 제4 음의 전기용량회로(C40)의 다른 한가지 구조 개략도이다.

일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)는 이중단자 차동증폭기(G1), 제1 음의 피드백 전기용량(C42)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 이중단자 차동증폭기(G1)의 제1 입력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제1 입력단(P)이고, 이중단자 차동증폭기(G1)의 제2 입력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 입력단(Q)이며, 마찬가지로, 이중단자 차동증폭기(G1)의 제1 출력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 즉 제1 출력단(M)이고, 이중단자 차동증폭기(G1)의 제2 출력단이 즉 제4 음의 전기용량회로(C40)의 제2 출력단(N)이다. 이중단자 차동증폭기(G1)의 제1 입력단(P)과 이중단자 차동증폭기(G1)의 제1 출력단(M) 사이는 제1 음의 피드백 전기용량(C42)을 통해 직렬연결되고, 이중단자 차동증폭기(G1)의 제2 입력단(Q)과 이중단자 차동증폭기(G1)의 제2 출력단(N) 사이는 제2 음의 피드백 전기용량(C44)를 통해 직렬연결된다.

일부 실시예들에서, 이중단자 차동증폭기(G1)는 하나의 고정게인의 증폭기이다. 일부 실시예들에서, 이중단자 차동증폭기(G1)의 게인g0의 범위는 0~100dB일 수 있으며, 바람직하게는, g0의 범위는 0~10dB이다.

일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)는 동시에 제1 접지 기생용량(C1)과 제2 접지 기생용량(C2)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이중단자 차동증폭기(G1)는 복수의 고정게인의 증폭기의 조합으로 구성되며, 예를 들면, 상기 이중단자 차동증폭기(G1)는2개의 게인이 g0인 증폭기(G11와 G12)로 구성되며, 여기서, 증폭기(G11와 G12)은 고정게인이며 게인이 동일한 증폭기이며, 그 구조는 완전히 동일하다. 일부 실시예들에서, 증폭기(G11)의 입력단이 P점이고, 출력단이 M점이며, 제1 음의 피드백 전기용량(C42)은 P점과 M점을 직렬연결하고, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)으로 구성된 전기회로구조는 제1 접지 기생용량(C1)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 증폭기(G12)의 입력단이 Q점이고, 출력단이 N점이며, 제2 음의 피드백 전기용량(C44)이 Q점과 N점을 직렬연결하고, 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)가 구성한 전기회로구조는 제1 접지 기생용량(C1)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)가 구성한 전기회로구조의 등가전기용량값(C11)과 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C12)은 아래와 같이 표시할 수 있다.

(15)

(16)

이 때, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)으로 구성된 전기회로구조는 제1 접지 기생용량(C1)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있다, 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)으로 구성된 전기회로구조는 제2 접지 기생용량(C2)을 상쇄시키는 데 이용될 수 있고, 이 때, 차동증폭기의 입력단의 접지 기생용량이 상쇄되고, 신호수집회로의 전체적 입력 임피던스가 대폭 증가되어, 전력주파수 간섭을 방지하는 능력을 향상시킨다.

일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단접지 기생용량을 양호하게 상쇄하기 위해, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C11)의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 50%보다 작고, 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C12)의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 50%보다 작다. 일부 실시예들에서, 차동증폭기의 입력단이 더 큰 입력 임피던스를 가지게 하기 위해, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C11)의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차는 30%보다 작고, 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C12)의 절대치와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차는 30%보다 작다.

[0080] 이해해야 할 것은, 실제 적용과정에서, 증폭기(G11)와 제1 음의 피드백 전기용량(C42)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C11)의 절대치와 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량값(C1)의 상대적 오차가 작을수록, 또한 증폭기(G12)와 제2 음의 피드백 전기용량(C44)으로 구성된 전기회로구조의 등가전기용량값(C12)와 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)의 상대적 오차가 작을수록, 제4 음의 전기용량회로(C40)가 상쇄한 제1 리드선(L1)의 접지 기생용량(C1)과 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)이 더 많고, 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스가 더 크고, 궁극적으로 신호수집 효과가 더 좋다는 것이다.

일부 실시예들에서, 제4 음의 전기용량회로(C40)의 구조는 도 6a와 도 6b 이외의 기타 구조일 수 있으며, C40의 등가전기용량값이 제1 리드선(L1)의 제1 접지 기생용량값(C1)과 제2 리드선(L2)의 접지 기생용량값(C2)을 상쇄시킬 수 있기만 하면 되며, 여기에서는 과분한 제한을 하지 않는다.

도 7a는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭을 제거하기 전의 효과전기회로 개략도이다. 도 7b는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭을 제거한 후의 효과전기회로 개략도이다.

일부 실시예들에서, 도 7a에 표시하는 바와 같이 하나의 아날로그 신호수집회로(400)를 제공하며, 상기 신호수집회로(400)는 공통모드 전력주파수 소스(501), 차동증폭기(530), 저항값이 10MΩ인 전기저항(R5), 저항값이 100KΩ인 전기저항(R6), 전기용량값이 모두 6PF인 전기용량(C5및C6)을 포함하며, 여기서, 전기저항(R5)은 제1 리드선(L11)을 통해 차동증폭기(530)의 제1 입력단(A1)과 연결, 전기저항(R6)은 제2 리드선(L12)을 통해 차동증폭기(530)의 제2 입력단(B1)과 연결되며, 전기용량(C5)의 일단부는 차동증폭기(530)의 제1 입력단(A1)과 연결되는 동시에 제1 리드선(L11)에 연결되며, 전기용량(C5)의 다른 일단부는 접지되고, 전기용량(C6)의 일단부는 차동증폭기(530)의 제2 입력단(B1)과 연결되는 동시에 제2 리드선(L22)에 연결되며, 전기용량(C6)의 다른 일단부는 접지된다.

[0084] 유의해야 할 것은, 공통모드 전력주파수 소스(501)는 하나의 전압피크가 300mv이고, 주파수가 50Hz인 교류전원으로서, 인체가 생성하는 공통모드 전력주파수 신호를 모의하는 데 이용된다. R5와 R6의 저항값은 차이가 있을 수 있으며, 아날로그 실제 착용가능장치가 인체신호를 수집할 때, 양 전극 사이에 형성한 임피던스가 접합하지 않게 되는 것을 모의하는 데 이용된다. 전기용량(C5와 C6)은 실제 착용가능장치가 인체신호를 수집할 때, 2개의 리드선이 각자 지면에 형성하는 기생용량을 모의하는 데 이용된다.

일부 실시예들에서, 차동증폭기(530)는 이중단자 전원공급의 방식을 이용하며, 차동증폭기(530)의 제1 전원공급단(511)은 포지티브 전원(+Vcc)에 연결되고, 제2 전원공급단(512)은 네가티브 전원(-Vcc)에 연결되며, 동시에 바이어스 전압을 수신하는 일단부(513)는 접지된다. 일부 실시예들에서, 포지티브 전원(+Vcc)는 3.3V의 전압을 제공하고, 네가티브 전원(-Vcc)는 -3.3V의 전압을 제공한다.

일부 실시예들에서, 신호수집회로(400)는 제1 프로브(T1)와 제2 프로브(T2)를 포함하며, 제1 프로브(T1)는 신호의 입력측에 배치되어, 차동증폭기(530)의 제1 입력단(A1)과 연결되고, 제2 프로브(T2)는 신호의 출력에 배치되어, 차동증폭기(530)의 출력단(514)과 연결된다. 제1 프로브(T1)와 제2 프로브(T2)는 각각 전압신호가 차동증폭기(530)에 입력되기 전과 차동증폭기(530)에 입력된 후의 전압피크, 유효값, 주파수 등을 측정하는 데 이용된다. 테스트를 통해 얻은 데이터는 아래의 표 1에 표시하는 바와 같다.

	전압피크	전압 유효치	전압 직류	전압 주파수
제1 프로브(T1)	11.4mV	196mV	196mV	50Hz
제2 프로브(T2)	11.4mV	195mV	195mV	50.2Hz

도 7b는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전력주파수 간섭을 제거한 후의 효과전기회로 개략도이다. 도 7b는 도 7a의 기초상에서, 음의 전기용량회로(C510)와 음의 전기용량회로(C520)을 추가한다. 여기서, 음의 전기용량회로(C510)와 음의 전기용량회로(C520)의 구조는 모두 도 4의 구조를 이용하고, 음의 전기용량회로(C510)의 x점과 제1 리드선(L11)상의 X점은 전기연결되며, 음의 전기용량회로(C520)의 y점과 제2 리드선(L22)상의 Y점은 전기연결된다. [0088] 일부 실시예들에서, 음의 전기용량회로(C510)의 연산증폭기(502)의 제1 전원공급단(521)는 포지티브 전원(+Vcc)에 연결되고, 제2 전원공급단(522)는 네가티브 전원(-Vcc)에 연결되며, 연산증폭기(502)의 출력단(523)은 증폭된 전압을 출력한다. 일부 실시예들에서, 포지티브 전원(+Vcc)은 3.3V의 전압을 제공하고, 네가티브 전원(-Vcc)은 -3.3V의 전압을 제공하며, 전기용량(C501)의 크기는 6PF이고, 전기저항(R51)과 전기저항(R51)의 크기는 모두 10KΩ이다.

상기 공식(10)에 근거하여 계산하여6PF 크기의 음의 전기용량회로(C510)의 전기용량값을 얻을 수 있다.

음의 전기용량회로(C520)가 음의 전기용량회로(C510)와 동일한 구조와 동일한 값의 소자를 이용함으로써, 음의 전기용량회로(C520)의 전기용량값의 크기도 -6PF이다.

2개의 음의 전기용량회로를 추가한 후, 전체적 신호수집회로(400)의 전력주파수 간섭이 확실히 감소되었음을 검증하기 위해, 다시 제1 프로브(T1)와 제2 프로브(T2)를 이용하여 얻은 데이터는 아래의 표 2와 같다.

	전압피크	전압 유효치	전압 직류	전압 주파수
제1 프로브(T1)	1.17mV	196mV	196mV	50Hz
제2 프로브(T2)	1.10mV	195mV	195mV	50.2Hz

표 1과 표 2의 데이터를 비교하면, 음의 전기용량회로(C510)와 음의 전기용량회로(C520)를 추가하기 전에는, 제1 프로브(T1)와 제2 프로브(T2)가 측정하여 얻은 전압피크는 모두 11.4mV이고, 음의 전기용량회로(C510)와 음의 전기용량회로(C520)를 추가한 후에는, 제1 프로브(T1)가 측정하여 얻은 전압피크가 1.17mV이고, 제2 프로브(T2)가 측정하여 얻은 전압피크가 1.10mV임을 알 수 있다. 따라서, 음의 전기용량회로(C510)와 음의 전기용량회로(C520)를 추가한 후, 전체적 전기회로의 전력주파수 간섭이 10배 이상 감소되었음을 알 수 있다. [0093] 이 결과는, 차동증폭기의 입력단에 음의 전기용량회로를 도입함으로써, 입력 임피던스를 현저히 증가시키고, 따라서 전극 임피던스가 적합하지 않게 됨에 의한 전력주파수 공통모드가 차동모드로 전환됨에 따른 간섭을 감소시킴으로써, 전기회로가 포화되는 리스크를 극대적으로 감소시킨다.

일부 실시예들에서, 상술한 신호수집회로(200)와 신호수집회로(300)는 착용가능장치에 적용될 수 있다. 상기 착용가능장치(예를 들면, 복장, 손목밴드, 어깨끈 등)를 인체각 부위(예를 들면, 종아리, 허벅지, 허리, 잔등, 가슴, 어깨, 목, 등)에 배치되어, 사용자가 상이한 상태에 있을 때 그의 신체의 각 부위의 생리적 신호를 수집하는 데 이용될 수 있으며, 또한 후속으로 수집된 신호를 처리할 수 있다.

유의해야 할 것은, 상기 신호수집회로는 용자의 신체상태를 나타낼 수 있는 신호를 감지할 필요가 있는 상황에 이용될 수 있으며, 예를 들면, 상기 생리적 신호는 호흡신호, 심전기신호, 근전기신호, 뇌전기신호, 혈압신호, 온도신호 등 여러가지 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 생리적 신호를 수집하는 착용가능장치는 의료, 게임오락, 건강교육 등 교차적인 신흥산업에 적용될 수 있다. 예를 들면, 가상현실, EMG수집 등 기술과 결합하여, 몰입형 오락, 교육 등의 발전을 촉진시키고, 기계전자, 외골격 기계 등 기술과 결합하여, 의료기술의 비용을 절감시키고 의료건강의 발전을 촉진시키는 목적을 달성할 수 있다. 본 출원은 신호수집회로 및 착용가능장치의 구체적인 응용장면을 한정하지 않는다.

본 출원의 실시예에 의한 유익효과는 음의 전기용량회로를 배치하여 신호수집회로 중의 기생용량을 상쇄시키고, 따라서 전체적 신호수집회로의 입력 임피던스가 효과적으로 증가되며, 궁극적으로 전체적 신호수집회로에 대한 기생용량의 간섭을 대대적으로 감소시킴으로써, 신호수집회로의 수집신호의 유효성을 향상시키는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

유의해야 할 것은, 상이한 실시예가 생성하는 유익효과는 상이하며, 상이한 실시예에서, 생성할 수 있는 유익효과는 상술한 유익효과 중의 임의의 하나 또는 여러 개의 조합일 수 있으며, 기타 임의의 획득할 수 있는 유익효과일 수도 있다.

위에서는 기본 개념을 설명하였다. 물론, 본 분야의 통상의 기술자에 있어서, 상술한 명세서는 단지 예로써, 본 출원에 대한 한정을 구성하지 않는다. 여기서 명시하지 않았지만, 본 분야의 기술자들은 본 출원에 대해 각 종 변경, 개량과 수정을 진행할 수 있다. 이러한 변경, 개량과 수정은 본 출원에서 제안하려는 바이며, 따라서 이러한 변경, 개량과 수정은 여전히 본 출원이 바람직한 실시예의 요지와 범위 내에 속한다.

동시에, 본 출원은 특정된 단어를 이용하여 본 출원의 실시예를 기술한다. 예를 들면 "하나의 실시예", "일실시예", 및/또는 "일부 실시예"는 본 출원의 적어도 하나의 실시예와 관련되는 모 특징, 구조 또는 특점을 가리킨다. 따라서, 여기서 강조하고 주의해야 할 것은 본 명세서의 상이한 위치들에서 2회 이상 언급되는 "하나의 실시예", "일 실시예", 또는 "하나의 대안 실시예"는 동일한 실시예를 가리킬 필요가 없다는 것이다. 또한, 본 출원의 하나 또는 복수의 실시예 중의 어떤 특징, 구조 또는 특점은 적당히 조합될 수 있다.

또한, 본 분야의 기술자라면 이해할 수 있는 것은, 본 출원의 각 양태는 임의의 새롭고 유용한 공정, 기계, 제품 또는 물질의 조합, 또는 이들에 대한 임의의 새롭고 유용한 개량을 포함하는 몇개의 특허성이 있는 종류 또는 상황에 대하여 설명하고 기술할 수 있다. 상응하게, 본 출원의 각 양태는 전체적으로 하드웨어로 수행될 수 있으며, 전체적으로 소프트웨어(웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로 코드 등)로 수행될 수 있으며, 소프트웨어와 하드웨어를 조합하여 구현될 수 있다. 상술한 하드웨어 또는 소프트웨어는 "데이터 블록", "모듈", "엔진", "유닛", "조립체" 또는 "시스템"으로 불리울 수 있다. 또한, 본 출원의 각 양태는 하나 또는 복수의 컴퓨터 가독성 매체에 위치하는 컴퓨터 가독성 프로그램코드를 포함하는 컴퓨터 제품으로 체현될 수 있다.

컴퓨터 저장매체는 컴퓨터 프로그램코드를 내포하는 이를 테면 기저대에서 또는 반송파의 일부분과 같은 전파 데이터 신호를 포함할 수 있다. 상기 전파신호는 전자기식, 광의 형식 등, 또는 적합한 조합의 형식의 여러가지 표현형식이 있을 수 있다. 컴퓨터 저장매체는 컴퓨터 가독성 저장매체를 제외한 임의의 컴퓨터 가독성 매체로서, 하나의 명령어 수행시스템, 장치 또는 설비에 연결되어 통신, 전파 또는 전송에서 사용되는 프로그램을 구현할 수 있다. 컴퓨터 저장매체에 위치하는 프로그램코드는 무선, 케이블, 광 케이블, RF, 또는 유사한 매체 또는 임의의 상기 매체의 조합의 임의의 적합한 매체를 통해 전파될 수 있다.

또한, 청구범위에서 명시적으로 주장하지 않는 한, 청구범위에서 명시적으로 주장하지 않는 한, 본 출원에서의 처리요소와 서열의 순서, 데이터 자모의 사용, 또는 기타 명칭의 사용은 본 출원의 흐름과 방법의 순서를 제한하기 위한 것이 아니다. 상술한 명세서는 다양한 예들을 이용하여 본 명세서의 현재 유용하다고 생각되는 발명 실시예들을 토론하지만, 이해해야 할 것은, 이러한 상세한 설명은 단지 설명의 목적에만 의한 것으로서, 첨부된 청구범위는 상술한 실시예들에 한정되지 않는다, 반대로, 청구범위의 요지는 본 출원의 실시예의 실질과 범위에 부합되는 모든 수정과 등가조합을 커버하는 것이다. 예를 들면, 상술한 상기 시스템 부재들은 하드웨어 장치들에 의해 구현될 수 있지만, 상기 시스템 부재들은 소프트웨어 해결방안만으로 구현될 수 있으며, 이를 테면, 현재의 처리장치 또는 이동장치에 상술한 시스템을 장착할 수 있다.

마찬가지로, 유의해야 할 것은, 본 출원에서 명세서 개시하는 표현을 간단화하고 따라서 본 명세서의 하나 이상의 실시예들의 이해를 돕기 위해, 앞의 본 출원의 실시예에 대한 서술에서, 복수의 특징들은 어떤 경우 하나의 예, 도면, 또는 그 설명에 결합될 수 있다. 그러나, 이러한 명세서방법은 본 출원의 대상이 필요하는 특징이 청구범위에서 언급한 특징보다 많다는 것을 의미하지 않는다. 사실상, 상기 실시예들의 특징들은 상술한 단일 실시예의 전부의 특징보다 적다.

일부 실시예에서는 성분 및 속성을 표시하는 숫자가 사용되며, 이해해야 할 것은, 이러한 실시예에서 설명하는 데 이용되는 숫자들은, 일부 예시적인 예에서 수식어 "약", "유사" 또는 "대체로"를 이용하여 수식한다는 것이다. 별도의 설명이 없는 한, "약", "유사" 또는 "대체로"는 그 설명하는 값이 ±20%의 변화가 허용됨을 표시할 수 있다. 상응하게, 일부 실시예에서, 명세서와 청구범위에서 사용하는 수치 파라미터는 모두 유사치이며, 그 유사치는 개별 실시예에서 필요한 특징에 따라 변화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수치 파라미터는 규정된 유효 숫자를 고려하고 일반적인 자릿수 보유방법을 채택해야 한다. 본 출원의 일부 실시예에서 그 범위를 확인하는 데 사용한 수치의 범위와 파라미터는 근사치이지만, 구체적인 실시예에서, 이러한 수치의 설정은 가능한 범위 내에서 될수록 정확하다.

본 출원에서 인용하는 각 특허, 특허출원, 특허출원의 공개물과 문장, 서적, 명세서, 출판물, 서류 등 기타 재료는 여기서 전부 본 출원의 참고로 병합된다. 본 출원의 내용과 불일치하거나 충돌되는 출원의 이력서류는 제외되며, 본출원의 청구항의 가장 큰 범위를 제한하는 서류(현재 또는 후속으로 본 출원에 첨부되는 서류)도 제외된다. 설명해야 할 것은, 본 출원의 첨부재료 중의 기술, 정의, 및/또는 용어의 사용이 본 출원에서 기재하는 내용과 불일치하거나 충돌되는 부분은 본 출원의 기술, 정의 및/또는 용어의 사용을 기준으로 한다.

최종적으로, 이해해야 할 것은, 본 출원 중의 상기 실시예는 단지 본 출원의 실시예의 원리를 설명하기 위한 것이다. 기타 변형도 본 출원의 범위에 속할 수 있다. 따라서, 한정적이 아닌 예로써, 본 출원의 실시예의 대체적인 배치는본 출원의 교시와 일치하다고 간주할 수 있다. 상응하게, 본 출원의 실시예는 본 출원에서 명확하게 소개하고 기술한 실시예에 제한되지 않는다.

Claims (22)

1. 신호수집회로로서,
   차동증폭기, 제1 전극과 제2 전극, 및 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로를 포함하며,
   상기 제1 전극은 제1 리드선을 통해 상기 차동증폭기의 제1 입력단과 연결되고, 상기 제2 전극은 제2 리드선을 통해 상기 차동증폭기의 제2 입력단과 연결되며,
   상기 제1 음의 전기용량회로는 상기 제1 리드선과 접지선을 전기연결하고, 상기 제2 음의 전기용량회로는 상기 제2 리드선과 접지선을 전기연결하며, 상기 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로는 모두 음의 전기용량 효과를 가지는, 신호수집회로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작고,
   상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작은, 신호수집회로.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 차동증폭기의 제1 입력단에는 제1 등가입력 전기용량이 존재하고, 상기 차동증폭기의 제2 입력단에는 제2 등가입력 전기용량이 존재하며,
   상기 제1 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량과 상기 제1 등가입력 전기용량의 합의 상대적 오차는 50%보다 작고,
   상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량과 상기 제2 등가입력 전기용량의 합의 상대적 오차는 50%보다 작은, 신호수집회로.
4. 제1항에 있어서,
   상기 신호수집회로는 제3 음의 전기용량회로를 더 포함하고,
   상기 제3 음의 전기용량회로는 상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선을 전기연결하고, 상기 제3 음의 전기용량회로가 음의 전기용량 효과를 가지는, 신호수집회로.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제3 음의 전기용량회로의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선 사이의 기생용량값의 상대적 오차는50%보다 작은, 신호수집회로.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 음의 전기용량회로는 제1 연산증폭기, 제1 전기저항, 제2 전기저항과 제1 전기용량을 포함하고, 상기 제2 음의 전기용량회로는 제2 연산증폭기, 제3 전기저항, 제4 전기저항과 제2 전기용량을 포함하며,
   상기 제1 연산증폭기의 반대방향 입력단은 상기 제1 전기저항을 통해 접지되는 동시에 상기 제2 전기저항과 제1 연산증폭기의 출력단을 연결하고, 상기 제1 연산증폭기의 동일방향 입력단은 상기 제1 전기용량과 제1 연산증폭기의 출력단을 통해 연결되며,
   상기 제2 연산증폭기의 반대방향 입력단은 상기 제3 전기저항을 통해 접지되는 동시에 상기 제4 전기저항과 제2 연산증폭기의 출력단을 연결시키고, 상기 제2 연산증폭기의 동일방향 입력단은 상기 제2 전기용량과 제2 연산증폭기의 출력단을 통해 연결되는, 신호수집회로.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 연산증폭기의 동일방향 입력단과 상기 제1 리드선은 연결되고, 상기 제2 연산증폭기의 동일방향 입력단과 상기 제2 리드선은 연결되는, 신호수집회로.
8. 제1항에 있어서,
   상기 신호수집회로는 상기 제1 음의 전기용량회로와 상기 제2 음의 전기용량회로의 등가전기용량값을 조절하기 위한 피드백 제어회로를 더 포함하는, 신호수집회로
9. 제1항에 있어서,
   상기 차동증폭기의 입력 임피던스는 100MΩ보다 큰, 신호수집회로.
10. 제1항에 있어서,
    상기 차동증폭기는 양음의 이중단자 전압전원공급형 전원공급형인, 신호수집회로.
11. 제1항에 있어서,
    상기 차동증폭기는 단일단자 전원공급형인, 신호수집회로.
12. 신호수집회로로서,
    차동증폭기, 제1 전극과 제2 전극 및 제4 음의 전기용량회로를 포함하며,
    상기 제4 음의 전기용량회로에서 상기 제1 전극은 상기 제1 리드선을 통해 상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 입력단과 연결되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 리드선을 통해 상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 입력단과 연결되며, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 출력단은 상기 차동증폭기의 제1 입력단에 연결되고, 상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 출력단은 상기 차동증폭기의 제2 입력단에 연결되며, 상기 제4 음의 전기용량회로가 음의 전기용량 효과를 가지는, 신호수집회로.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제4 음의 전기용량회로는 이중단자 차동증폭기, 제1 음의 피드백 전기용량과 제2 음의 피드백 전기용량을 포함하며,
    상기 이중단자 차동증폭기의 제1 입력단과 상기 이중단자 차동증폭기의 제1 출력단 사이에는 상기 제1 음의 피드백 전기용량이 연결되고, 상기 이중단자 차동증폭기의 제2 입력단과 상기 이중단자 차동증폭기의 제2 출력단 사이에는 상기 제2 음의 피드백 전기용량이 연결되는, 신호수집회로.
14. 제13항에 있어서,
    상기 이중단자 차동증폭기는 고정게인의 증폭기인, 신호수집회로.
15. 제12항에 있어서,
    상기 제4 음의 전기용량회로는 제1 유닛과 제2 유닛을 포함하고, 상기 제1 유닛은 제1 증폭기와 제3 음의 피드백 전기용량을 포함하며, 상기 제2 유닛은 제2 증폭기와 제4 음의 피드백 전기용량을 포함하며,
    상기 제1 증폭기의 입력단과 상기 제1 증폭기의 출력단 사이에는 상기 제3 음의 피드백 전기용량이 연결되고, 상기 제2 증폭기의 입력단과 상기 제2 증폭기의 출력단 사이에는 상기 제4 음의 피드백 전기용량이 연결되는, 신호수집회로.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제4 음의 전기용량회로의 제1 유닛의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제1 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작고,
    상기 제4 음의 전기용량회로의 제2 유닛의 등가전기용량값의 절대치와 상기 제2 리드선의 접지 기생용량값의 상대적 오차는 50%보다 작은, 신호수집회로.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 증폭기와 상기 제2 증폭기는 게인이 동일하고 고정된 증폭기인, 신호수집회로.
18. 제12항에 있어서,
    상기 신호수집회로는 상기 제4 음의 전기용량회로의 등가전기용량값을 조절하기 위한 피드백 제어회로를 포함하는, 신호수집회로.
19. 제12항에 있어서,
    상기 차동증폭기의 입력 임피던스는100MΩ보다 큰, 신호수집회로.
20. 제12항에 있어서,
    상기 차동증폭기는 양음의 이중단자 전압전원공급형 전원공급형인, 신호수집회로.
21. 제12항에 있어서,
    상기 차동증폭기는 단일단자 전원공급형인, 신호수집회로.
22. 착용가능장치로서,
    제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 신호수집회로를 포함하는, 착용가능장치.