디지털 발진기를 이용한 생체 저항 측정용 정현파 전류 생성기
A Sinusoidal Current Generator for Bio-Impedance Measurement Using a Digital Oscillator
- 주제(키워드) 생체 저항 , 디지털 발진기 , FIR 필터 , 정현파 전류 생성기 , 저 전력 , 저 면적
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 지동우
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000028549
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 웨어러블 기기에서 활용될 수 있는 저 전력, 저 면적의 생체 저항 측정용 정현파 전류 발생기 회로를 제안한다. 기존의 아날로그 방식의 정현파 발생기는 많은 전력을 필요로 하며, 룩업 테이블(look-up table)을 사용하여 정현파를 생성하는 방식은 넓은 메모리 면적과 고해상도 디지털-전류 변환기가 필요하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 피드백(feedback) 구조를 이용한 재귀적 디지털 발진기를 사용하여 정현파를 생성해내고, FIR 필터가 내장된 1비트 전류원을 사용하여 델타-시그마(delta-sigma) 변조기의 고주파 잡음를 제거하는 높은 해상도의 디지털-전류 변환기를 구현하여, 적은 면적과 전력을 사용하는 정현파 전류 발생기를 구현하였다. 표준 0.18μm CMOS 공정으로 구현된 회로는 20 kHz, 40μAp-p의 정현파 전류를 생성하는데 55.6μW의 전력만을 사용하였으며, 0.17%이하의 총 고조파 왜곡률(total harmonic distortion)을 가지며, 기존연구대비 10배 이상 작은 0.052mm2의 면적만을 사용하였다.
more목차
I서론 1
II본론 4
A. 설계 4
1. 재귀적 디지털 발진기 6
2. 의사 난수 발생기 10
3. 1비트 출력 델타-시그마 변조기 15
4. FIR 필터가 내장된 전류원 15
5. 차동 전류원과 공통 모드 피드백 회로 18
6. 시뮬레이션 결과 20
B. 측정 23
1. 칩 면적 23
2. 전력 소모 23
3. 출력 파형 및 THD 27
4. 출력 임피던스 및 개선 방안 32
5. 성능비교 34
III결론 35
