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KR20140021093A - Delta-sigma analog to digital converter using bio signal sensing circuit - Google Patents

Delta-sigma analog to digital converter using bio signal sensing circuit Download PDF

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KR20140021093A
KR20140021093A KR1020120086142A KR20120086142A KR20140021093A KR 20140021093 A KR20140021093 A KR 20140021093A KR 1020120086142 A KR1020120086142 A KR 1020120086142A KR 20120086142 A KR20120086142 A KR 20120086142A KR 20140021093 A KR20140021093 A KR 20140021093A
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KR
South Korea
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capacitor
biosignal
delta
digital converter
input
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KR1020120086142A
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윤광섭
이한울
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인하대학교 산학협력단
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/001Analogue/digital/analogue conversion

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명은 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관한 것으로서, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 비교 결과에 따라 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기의 첫 번째 적분기를 제어하여 변환기의 전력 소모를 줄이도록 하며, 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기의 첫 번째 적분기를 제어하여, 하나의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기로 여러 주파수의 생체신호를 처리하도록 함에 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교하여 첫 번째 적분기를 제어하는 생체신호 감지회로부; 를 포함한다.
The present invention relates to a delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit. The present invention relates to a delta-sigma analog-digital converter based on a comparison result by comparing a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an inputted biosignal. The goal is to control the first integrator to reduce the power consumption of the converter, and to control the first integrator of the delta-sigma analog-to-digital converter so that one delta-sigma analog-to-digital converter can process biosignals of multiple frequencies. .
According to an aspect of the present invention, there is provided a biosignal sensing circuit unit configured to control a first integrator by comparing a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an input biosignal; .

Description

생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기{DELTA-SIGMA ANALOG TO DIGITAL CONVERTER USING BIO SIGNAL SENSING CIRCUIT}Delta-sigma analog to digital converter using bio-signal detection circuit {DELTA-SIGMA ANALOG TO DIGITAL CONVERTER USING BIO SIGNAL SENSING CIRCUIT}

본 발명은 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 방식의 아날로그 디지털 변환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 첫 번째 적분기의 고성능 증폭기를 구동시키고, 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우, 첫 번째 적분기의 저성능 증폭기를 구동시키는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관한 것이다. The present invention relates to a delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit, and more particularly, by comparing a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an input biosignal, Delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit that drives the high-performance amplifier of the first integrator when the voltage is below the reference voltage and drives the low-performance amplifier of the first integrator when the voltage charged to the capacitor is above the reference voltage. It is about.

시그마-델타 아날로그 디지털 변환기와 관련해서는, 한국공개특허 제10-2006-0033796호(발명의 명칭: 픽셀-레벨 아날로그-디지털 변환을 위한 다중화된-입력-분리 시그마-델타 아날로그-디지털 컨버터 설계) 외 다수 출원 및 공개되어 있다.Regarding the sigma-delta analog-to-digital converter, Korean Patent Publication No. 10-2006-0033796 (name of the invention: multiplexed-input-separated sigma-delta analog-to-digital converter design for pixel-level analog-to-digital conversion) et al. Many applications and publications have been made.

그러나, 종래의 델타-시그마 아날로그디지털 변환기는, 적분기와 아날로그 디지털 변환기 및 디지털 아날로그 변환기로 구성되어 있으며, 변환기의 해상도를 높이기 위해 일반적으로 적분기의 개수를 증가시키는 고차 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기를 사용한다.Conventional delta-sigma analog-to-digital converters, however, consist of integrators, analog-to-digital converters, and digital-to-analog converters, and typically use higher-order delta-sigma analog-to-digital converters to increase the resolution of the converter. do.

예를 들어, 도 1 에 도시된 바와 같이, 3차 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기를 사용할 경우, 샘플링 주파수가 두 배씩 증가 할 때마다 21dB의 성능 향상을 얻을 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, when using a third-order delta-sigma analog-to-digital converter, a performance improvement of 21 dB can be obtained whenever the sampling frequency is doubled.

고차 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기를 구성할 경우, 첫 번째 적분기의 성분이 전체 변환기의 성능을 결정한다. 즉, 변환기의 해상도를 높이기 위해서 전체 적분기 중 첫 번째 적분기의 성능을 가장 높게 설계한다.When constructing higher-order delta-sigma analog-to-digital converters, the components of the first integrator determine the performance of the entire converter. That is, in order to increase the resolution of the converter, the performance of the first integrator is designed to be the highest.

그러나, 기존의 설계 방식은 필요로 하는 주파수의 생체 신호에 맞게 설계하여 변환기의 해상도를 높이는 방법으로써, 설계한 주파수에 맞는 생체 신호 대역에서만 높은 해상도를 얻을 수 있다는 한계가 있었다.However, the conventional design method is a method of increasing the resolution of the converter by designing for a biosignal of a required frequency, and has a limitation in that high resolution can be obtained only in a biosignal band corresponding to the designed frequency.

예를 들어, 설계한 변환기로 목표로 설계한 주파수보다 낮은 주파수의 생체 신호가 들어올 경우 필요한 성능보다 높은 성능의 적분기를 구동하게 되어 필요 이상의 전력을 소모하게 되고, 높은 주파수의 입력 신호가 들어올 경우 적분기의 속도 제한으로 인해 적분기의 구동 능력을 낮추는 현상을 초래한다.For example, if the designed converter enters a biosignal with a frequency lower than the target frequency, it will drive an integrator with higher performance than the required performance, consuming more power than necessary. Due to the speed limit of, it lowers the driving ability of the integrator.

이러한 현상은 전체 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기의 동작에 큰 영향을 미치게 되고, 추가적인 아날로그 디지털 변환기 없이 다른 주파수의 생체 신호를 처리할 경우 변환기의 주요 성능을 저하시키는 결과를 가져온다.This phenomenon greatly affects the operation of the entire delta-sigma analog-to-digital converter and results in a major degradation of the converter's performance when processing biosignals of different frequencies without additional analog-to-digital converters.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 비교 결과에 따라 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기의 첫 번째 적분기를 제어하여 변환기의 전력 소모를 줄이도록 함에 있다. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to compare a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an input biosignal, and thus, a delta-sigma analog-to-digital converter according to a comparison result. The first integrator is controlled to reduce the power consumption of the converter.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기의 첫 번째 적분기를 제어하여, 하나의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기로 여러 주파수의 생체신호를 처리하도록 함에 있다. Another object of the present invention is to control the first integrator of the delta-sigma analog-to-digital converter so that one delta-sigma analog-to-digital converter processes the biosignals of various frequencies.

본 발명은 하나 이상의 적분기, 아날로그 디지털 변환기 및 디지털 아날로그 변환기로 구성되어 있으며, 적분기 중, 적어도 어느 하나는 고성능 증폭기 및 저성능 증폭기가 구비된 생체신호 감지회로를 이용한 고차의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관한 것으로서, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교하여 첫 번째 적분기를 제어하는 생체신호 감지회로부; 를 포함한다.The present invention consists of one or more integrators, analog-to-digital converters and digital-to-analog converters, wherein at least one of the integrators is a high-order delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit equipped with a high performance amplifier and a low performance amplifier. A biosignal sensing circuit unit for controlling a first integrator by comparing a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an input biosignal; .

또한 상기 생체신호 감지회로부는, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 첫 번째 적분기의 고성능 증폭기를 구동시키고, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우, 첫 번째 적분기의 저성능 증폭기를 구동시키는 것을 특징으로 한다. In addition, the biosignal sensing circuit unit compares the voltage charged in the capacitor with the reference voltage according to the frequency of the input biosignal, thereby driving the high performance amplifier of the first integrator when the voltage charged in the capacitor is less than the reference voltage, When the voltage charged in the capacitor is higher than the reference voltage, it is characterized in that for driving the low performance amplifier of the first integrator.

또한 상기 생체신호 감지회로부는, 입력신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전 및 방전되는 전하량을 조절하는 트랜지스터; 상기 트랜지스터가 온(on)될 경우, 저장된 전하를 방전하고, 상기 트랜지스터가 오프(off)될 경우, 입력되는 전류에 따라 전하를 충전하는 커패시터; 상기 커패시터에 충전된 전압과 기준전압을 비교하는 비교기; 및 상기 비교기의 'Low' 값 또는 'High' 값을 입력받아 첫 번째 적분기로 출력하는 D플립플롭; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the bio-signal sensing circuit unit, a transistor for controlling the amount of charge charged and discharged to the capacitor in accordance with the frequency of the input signal; A capacitor that discharges stored charge when the transistor is on and charges according to an input current when the transistor is off; A comparator comparing the voltage charged in the capacitor with a reference voltage; And a D flip-flop that receives a 'Low' value or a 'High' value of the comparator and outputs the first integrator. And a control unit.

또한 상기 트랜지스터는, 입력된 생체신호의 주파수가 고속(High 값 입력)일 경우, 온(on)되며, 저속(Low 값 입력)일 경우, 오프(off)되는 것을 특징으로 한다.In addition, the transistor is turned on when the frequency of the input biosignal is high (high value input), and is off (off) when low frequency (low value input).

또한 상기 트랜지스터는, NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The transistor is an NMOS transistor.

그리고 상기 비교기는, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 상기 커패시터에 충전된 전압을 기준전압과 비교하여, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 'Low' 값을 출력하며, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우 'High' 값을 출력하는 것을 특징으로 한다. The comparator compares the voltage charged in the capacitor with a reference voltage according to the frequency of the input biosignal, and outputs a low value when the voltage charged in the capacitor is less than the reference voltage, and charges the capacitor. If the voltage is higher than the reference voltage it is characterized by outputting a 'High' value.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 생체신호 감지회로를 이용하여 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압(전하량) 및 기준전압을 비교함에 기반하여, 첫 번째 적분기를 구성하는 증폭기를 선택함에 따라, 하나의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기로 여러 주파수의 생체신호를 처리하게 함과 더불어, 첫 번째 적분기에서 필요한 성능의 증폭기만 구동함에 따라 불필요한 증폭기의 전력 소모를 줄이고, 변환기의 전체 전력 소모를 줄이는 효과가 있다.According to the present invention as described above, based on comparing the voltage (charge amount) and the reference voltage charged in the capacitor according to the frequency of the bio-signal using the bio-signal sensing circuit, by selecting the amplifier constituting the first integrator, A single delta-sigma analog-to-digital converter can handle multiple frequency biosignals, driving only the amplifier with the required performance in the first integrator, reducing unnecessary amplifier power consumption and reducing the overall power consumption of the converter. have.

도 1 은 종래의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관한 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관한 전체 구성도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 감지회로부에 관한 상세 회로도.
1 is a block diagram of a conventional delta-sigma analog-to-digital converter.
2 is an overall configuration diagram of a delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal detection circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed circuit diagram of a biosignal detection circuit unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 관하여 도 2 내지 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A delta-sigma analog-digital converter using a biosignal sensing circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 3 as follows.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기는 도시된 바와 같이, 하나 이상의 적분기, 아날로그 디지털 변환기 및 디지털 아날로그 변환기로 구성되어 있으며, 적분기 중, 어느 하나는 고성능 증폭기 및 저성능 증폭기가 구비된 생체신호 감지회로를 이용한 고차의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기이다.2 is a delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal detection circuit according to an embodiment of the present invention, as shown, is composed of one or more integrators, analog-to-digital converter and digital analog converter, any one of the integrator Is a high-order delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit equipped with a high performance amplifier and a low performance amplifier.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기(100)는, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터(120)에 충전되는 전압(전하량)과 기준전압을 비교하여 첫 번째 적분기(10)를 제어하는 생체회로 감지회로부(100)를 포함한다. At this time, the delta-sigma analog-to-digital converter 100 using the biosignal detection circuit according to an embodiment of the present invention may convert the voltage (charge amount) and the reference voltage charged in the capacitor 120 according to the frequency of the input biosignal. Comparing with the biological circuit sensing circuit 100 for controlling the first integrator (10).

구체적으로, 생체신호 감지회로부(100)는, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터(120)에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 커패시터(120)에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 첫 번째 적분기(10)의 고성능 증폭기(11)를 구동시키고, 커패시터(120)에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우, 첫 번째 적분기(10)의 저성능 증폭기(12)를 구동시키는 기능을 수행하는 바, 도 3 에 도시된 바와 같이 NMOS 트랜지스터(110), 커패시터(120), 비교기(130) 및 D플립플롭(140)을 포함한다.
Specifically, the biosignal detection circuit unit 100 compares the voltage charged in the capacitor 120 with the reference voltage according to the frequency of the input biosignal, so that when the voltage charged in the capacitor 120 is less than the reference voltage, When the high-performance amplifier 11 of the first integrator 10 is driven, and the voltage charged in the capacitor 120 is greater than or equal to the reference voltage, the low-performance amplifier 12 of the first integrator 10 performs a function of driving the bar. 3, an NMOS transistor 110, a capacitor 120, a comparator 130, and a D flip-flop 140 are included.

NMOS 트랜지스터(110)는 입력된 생체신호의 주파수가 고속(High 값 입력)일 경우, 온(on)되며, 저속(Low 값 입력)일 경우, 오프(off)된다. The NMOS transistor 110 is turned on when the frequency of the input biosignal is high speed (high value input) and off when low frequency (low value input).

즉, NMOS 트랜지스터(110)는 입력신호의 주파수에 따라 커패시터(120)에 충전 및 방전되는 전하량을 조절한다.
That is, the NMOS transistor 110 adjusts the amount of charge charged and discharged in the capacitor 120 according to the frequency of the input signal.

커패시터(120)는 상기 NMOS 트랜지스터(110)가 온(on)될 경우, 저장된 전하를 방전하고, 상기 NMOS 트랜지스터(110)가 오프(off)될 경우, 전류원(150)으로부터 입력되는 전류에 따라 전하를 충전한다. 이에 따라, 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 충전 및 방전하는 전하량이 달라지게 된다.
The capacitor 120 discharges stored charge when the NMOS transistor 110 is turned on, and charges according to a current input from the current source 150 when the NMOS transistor 110 is turned off. To charge. Accordingly, the amount of charge to be charged and discharged varies according to the frequency of the input biosignal.

비교기(130)는 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터(120)에 충전된 전압과 기준전압을 비교한다. The comparator 130 compares the voltage charged in the capacitor 120 with the reference voltage according to the frequency of the input biosignal.

구체적으로, 비교기(130)는 입력되는 생체신호의 주파수에 따라 상기 커패시터(120)에 충전된 전압을 기준전압과 비교하여, 상기 커패시터(120)에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 'Low' 값을 출력하며, 상기 커패시터(120)에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우 'High' 값을 출력한다.
Specifically, the comparator 130 compares the voltage charged in the capacitor 120 with a reference voltage according to the frequency of the input biosignal, and when the voltage charged in the capacitor 120 is less than the reference voltage, 'Low' Outputs a value, and outputs a 'High' value when the voltage charged in the capacitor 120 is greater than or equal to the reference voltage.

D플립플롭(140)은 상기 비교기(130)의 출력값을 입력받아 첫 번째 적분기(10)로 출력한다.
The D flip-flop 140 receives the output value of the comparator 130 and outputs it to the first integrator 10.

상술한 구성을 통한 생체신호 입력에 따른 흐름을 살피면 다음과 같다. Looking at the flow of the bio-signal input through the above configuration is as follows.

입력되는 생체신호 주파수에 따라 NMOS 트랜지스터(110)는 온(on), 오프(Off)를 반복하며, 입력된 생체신호의 주파수가 고속일 경우, 커패시터(120)가 충전 및 방전되는 속도가 빠르게 된다.According to the input biosignal frequency, the NMOS transistor 110 repeatedly turns on and off. When the frequency of the input biosignal is high, the capacitor 120 is charged and discharged at a high speed. .

이후, 비교기(130)는 커패시터(120)에 충전된 전압과 기준전압을 비교한다. Thereafter, the comparator 130 compares the voltage charged in the capacitor 120 with the reference voltage.

상술한 바와 같이, 전하가 충전 및 방전되는 속도가 빠름에 따라, 커패시터(120)에 충전되는 전압이 낮고, 기준전압이 커패시터(120)에 충전된 전압보다 크게 된다. As described above, as the charge and discharge rates are faster, the voltage charged in the capacitor 120 is lower and the reference voltage is larger than the voltage charged in the capacitor 120.

따라서, 비교기(130)는 'Low' 값을 출력하게 되며, D플립플롭(140)은 비교기(130)의 출력값을 첫 번째 적분기(10)로 출력한다. Therefore, the comparator 130 outputs a 'Low' value, and the D flip-flop 140 outputs the output value of the comparator 130 to the first integrator 10.

이에 따라, 첫 번째 적분기(10)의 스위치는, D플립플롭(140)을 통해 출력된 'Low' 출력값에 따라, 고성능 증폭기(11)를 구동시킨다.
Accordingly, the switch of the first integrator 10 drives the high performance amplifier 11 according to the 'Low' output value output through the D flip-flop 140.

한편, 입력되는 생체신호 주파수에 따라 NMOS 트랜지스터(110)는 온(on), 오프(OFF)를 반복하며, 입력된 생체신호의 주파수가 저속일 경우, 커패시터(120)가 충전 및 방전되는 속도가 느리게 된다.Meanwhile, the NMOS transistor 110 repeatedly turns on and off according to the input biosignal frequency. When the frequency of the input biosignal is low, the rate at which the capacitor 120 is charged and discharged is increased. Will be slow.

이후, 비교기(130)는 커패시터(120)에 충전된 전압과 기준전압을 비교한다. Thereafter, the comparator 130 compares the voltage charged in the capacitor 120 with the reference voltage.

상술한 바와 같이, 전하가 충전 및 방전되는 속도가 느림에 따라, 커패시터에 충전되는 전압이 높고, 기준전압이 커패시터(120)에 충전된 전압보다 크게 된다. As described above, as the charge and discharge rates are slow, the voltage charged to the capacitor is high, and the reference voltage is larger than the voltage charged to the capacitor 120.

따라서, 비교기(130)는 'High' 값을 출력하게 되며, D플립플롭(140)은 비교기(130)의 출력값을 첫 번째 적분기(10)로 출력한다. Accordingly, the comparator 130 outputs a 'High' value, and the D flip-flop 140 outputs the output value of the comparator 130 to the first integrator 10.

이에 따라, 첫 번째 적분기(10)의 스위치는, D플립플롭(140)을 통해 출력된 'High' 출력값에 따라, 저성능 증폭기(12)를 구동시킨다.
Accordingly, the switch of the first integrator 10 drives the low performance amplifier 12 according to the 'High' output value output through the D flip-flop 140.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

100: 생체신호 감지회로부 110: NMOS 트랜지스터
120: 커패시터 130: 비교기
140: D플립플롭 150: 전류원
10: 적분기 11: 고성능 증폭기
12: 저성능 증폭기
100: biosignal detection circuit unit 110: NMOS transistor
120: capacitor 130: comparator
140: D flip-flop 150: current source
10: Integrator 11: High Power Amplifier
12: low performance amplifier

Claims (6)

하나 이상의 적분기, 아날로그 디지털 변환기 및 디지털 아날로그 변환기로 구성되어 있으며, 적분기 중, 적어도 어느 하나는 고성능 증폭기 및 저성능 증폭기가 구비된 생체신호 감지회로를 이용한 고차의 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기에 있어서,
입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교하여 첫 번째 적분기를 제어하는 생체신호 감지회로부; 를 포함하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
Comprising one or more integrators, analog-to-digital converters and digital analog converters, at least one of the integrators in the higher order delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal detection circuit equipped with a high performance amplifier and a low performance amplifier,
A biosignal sensing circuit unit configured to control a first integrator by comparing a voltage charged in a capacitor with a reference voltage according to a frequency of an input biosignal; Delta-sigma analog-to-digital converter using a biological signal detection circuit comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 생체신호 감지회로부는,
입력되는 생체신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전되는 전압과 기준전압을 비교함으로써, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 첫 번째 적분기의 고성능 증폭기를 구동시키고, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우, 첫 번째 적분기의 저성능 증폭기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
The method of claim 1,
The biological signal detection circuit unit,
By comparing the voltage charged in the capacitor and the reference voltage according to the frequency of the input biosignal, if the voltage charged in the capacitor is less than the reference voltage, the high-performance amplifier of the first integrator is driven, and the voltage charged in the capacitor A delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit, which drives the low-performance amplifier of the first integrator when the voltage is higher than the voltage.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 생체신호 감지회로부는,
입력신호의 주파수에 따라 커패시터에 충전 및 방전되는 전하량을 조절하는 트랜지스터;
상기 트랜지스터가 온(on)될 경우, 저장된 전하를 방전하고, 상기 트랜지스터가 오프(off)될 경우, 입력되는 전류에 따라 전하를 충전하는 커패시터;
상기 커패시터에 충전된 전압과 기준전압을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 'Low' 값 또는 'High' 값을 입력받아 첫 번째 적분기로 출력하는 D플립플롭; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
3. The method according to claim 1 or 2,
The biological signal detection circuit unit,
A transistor for controlling the amount of charge charged and discharged in the capacitor according to the frequency of the input signal;
A capacitor that discharges stored charge when the transistor is on and charges according to an input current when the transistor is off;
A comparator comparing the voltage charged in the capacitor with a reference voltage; And
A D flip-flop that receives a 'Low' value or a 'High' value of the comparator and outputs the first integrator; Delta-sigma analog-to-digital converter using a bio-signal detection circuit comprising a.
제 3 항에 있어서,
상기 트랜지스터는,
입력된 생체신호의 주파수가 고속(High 값 입력)일 경우, 온(on)되며, 저속(Low 값 입력)일 경우, 오프(off)되는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
The method of claim 3, wherein
The transistor comprising:
Delta-sigma analogue using a biosignal sensing circuit, characterized in that when the frequency of the input biosignal is high (high value input), it is turned on (on) and when it is low (low value input). Digital converter.
제 3 항에 있어서,
상기 트랜지스터는,
NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
The method of claim 3, wherein
The transistor comprising:
A delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal sensing circuit, characterized in that the NMOS transistor.
제 3 항에 있어서,
상기 비교기는,
입력되는 생체신호의 주파수에 따라 상기 커패시터에 충전된 전압을 기준전압과 비교하여, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 미만일 경우, 'Low' 값을 출력하며, 상기 커패시터에 충전된 전압이 기준전압 이상일 경우 'High' 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지회로를 이용한 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기.
The method of claim 3, wherein
The comparator comprising:
The voltage charged in the capacitor is compared with the reference voltage according to the frequency of the input biosignal. When the voltage charged in the capacitor is less than the reference voltage, a low value is output, and the voltage charged in the capacitor is the reference voltage. The delta-sigma analog-to-digital converter using a biosignal detection circuit, characterized in that for outputting a 'High' value if abnormal.
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