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1
세포 또는 물질(이하에서, '세포'로 통칭함)의 임피던스를 측정하기 위한 장치로서, 신호 발생기의 신호를 상기 세포에 인가하고 상기 세포에 나타나는 전기신호를 획득하기 위한 복수 개의 전극들을 포함하며, 세포신호를 생성하는 세포신호 발생부; 상기 신호 발생기로부터 신호 인가 시 기준 신호를 발생하는 기준 신호 발생부;상기 신호 발생기로부터 신호 인가 시, 상기 기준 신호에 기초하여 제1 클락 신호를 생성하는 제1 비교기와, 상기 세포 신호에 기초하여 제2 클락 신호를 생성하는 제2 비교기;상기 제1 클락 신호를 이용하여 상기 기준 신호의 표본화에 사용되는 제3 클락 신호를 생성하는 제1 샘플링 클락신호 생성부; 상기 제3 클락 신호를 이용하여, 상기 기준 신호의 표본화를 수행하여 제1 샘플링 신호를 생성하는 제1 샘플링 회로;상기 제2 클락 신호를 이용하여 상기 세포 신호의 표본화에 사용되는 제4 클락 신호를 생성하는 제2 샘플링 클락신호 생성부;상기 제4 클락 신호를 이용하여, 상기 세포 신호의 표본화를 수행하여 제2 샘플링 신호를 생성하는 제2 샘플링 회로; 및상기 제1 및 제2 클락 신호들을 이용해서 상기 세포의 임피던스의 위상에 대응하는 위상 측정 신호를 생성하는 제7 로직 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제1항에 있어서, 상기 기준 신호 발생부는 저항을 포함하며, 상기 기준 신호는 상기 저항에 걸리는 전압 신호인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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3
제2항에 있어서, 상기 기준신호 발생부는 상기 저항에 걸리는 전압 신호를 증폭하여 그 증폭된 기준 신호를 상기 제1 클락 신호의 생성 및 상기 제1 샘플링 회로의 표본화 처리에 이용되도록 제공하는 제1 증폭기를 더 포함하고, 상기 세포신호 발생부는 상기 세포 신호를 증폭하여 그 증폭된 세포 신호를 상기 제2 클락 신호의 생성 및 상기 제2 샘플링 회로의 표본화 처리에 이용되도록 제공하는 제2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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4
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 신호들과 상기 위상 측정 신호를 각각 양자화하여 디지털 신호들로 변화하는 양자화기; 및 변화된 상기 디지털 신호들을 처리하여 상기 세포의 임피던스의 크기 및 위상을 산출하는 디지털 신호 처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제1항에 있어서, 상기 제3 클락 신호는 상기 기준 신호의 특정 시점으로부터 소정의 타임-오프셋을 가지는 시점에서 상기 기준 신호를 표본화 하기 위한 클락 신호이고, 상기 제4 클락신호는 상기 세포 신호의 특정 시점으로부터 소정의 타임-오프셋을 가지는 시점에서 상기 세포 신호를 표본화하기 위한 클락 신호인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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6
제1항에 있어서, 상기 제1 샘플링 클락신호 생성부는, 상기 제1 클락 신호[CLKref1(t)]를 입력받아 제1 및 제2 전압신호[vr1(t) 및 vr2(t)]와 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]를 출력하는 제1 직류 적분기, 여기서 상기 제1 전압신호 [vr1(t)]는 상기 제2 전압신호[vr2(t)]에 비해 매 주기 마다 소정 시간구간에서만 크고 나머지 시간 구간에서는 크지 않으며, 상기 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]는 상기 제1 클락신호[CLKref1(t)]의 주파수를 소정의 주파수 분주율로 분주한 클락신호[CLKr,div2(t)]와 상기 제1 클락신호[CLKref1(t)]를 반전시킨 클락신호[CLKref1B(t)]를 논리곱하여 얻은 신호이고; 상기 제1 직류 적분기에서 얻어지는 상기 제1 전압신호[vr1(t)]와 상기 제2 전압 신호[vr2(t)]를 비교하여 제6 클락 신호[CLKr,comp(t)]를 생성하는 제3 비교기; 상기 제1 직류 적분기에서 출력되는 상기 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]와 상기 제3 비교기에서 출력되는 상기 제6 클락 신호[CLKr,comp(t)]를 논리곱하여 상기 제3 클락신호[CLKref2(t)]를 출력하는 로직회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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7
제1항에 있어서, 상기 제2 샘플링 클락신호 생성부는, 상기 제2 클락 신호[CLKtis1(t)]를 입력받아 제3 및 제4 전압신호[vt1(t) 및 vt2(t)]와 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]를 출력하는 제2 직류 적분기, 여기서 상기 제3 전압신호 [vt1(t)]는 상기 제4 전압신호[vt2(t)]에 비해 매 주기 마다 소정 시간구간에서만 크고 나머지 시간 구간에서는 크지 않으며, 상기 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]는 상기 제2 클락신호[CLKtis1(t)]의 주파수를 소정의 주파수 분주율로 분주한 클락신호[CLKt,div2(t)]와 상기 제2 클락신호[CLKtis1(t)]를 반전시킨 클락신호[CLKtis1B(t)]를 논리곱하여 얻은 신호이고; 상기 제2 직류 적분기에서 얻어지는 상기 제3 전압신호[vt1(t)]와 상기 제4 전압 신호[vt2(t)]를 비교하여 제8 클락 신호[CLKt,comp(t)]를 생성하는 제4 비교기; 상기 제2 직류 적분기에서 출력되는 상기 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]와 상기 제4 비교기에서 출력되는 상기 제8 클락 신호[CLKt,comp(t)]를 논리곱하여 상기 제4 클락신호[CLKtis2(t)]를 출력하는 로직회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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8
제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부는 각각 직류 전류원과 커패시터를 포함하는 직류 적분기를 포함하며, 상기 직류 전류원의 전류 크기와 상기 커패시터의 커패시턴스 크기는 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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9
제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부 각각의 직류 적분기는 상기 제1 및 제2 클락 신호의 주파수를 분주하는 주파수 분주기를 각각 포함하며, 상기 주파수 분주기의 주파수 분주비는 1을 초과하는 유리수인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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10
제1항에 있어서, 상기 제7 로직 회로는 상기 제1 클락 신호와 상기 제2 클락 신호를 입력받아 XOR 연산 또는 XNOR 연산을 하여 출력하는 XOR 회로 또는 XNOR 회로인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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11
세포 또는 물질(이하에서, '세포'로 통칭함)의 임피던스를 측정하기 위한 장치로서, 신호 발생기의 신호를 상기 세포에 인가하고 상기 세포에 나타나는 전기신호를 획득하기 위한 복수 개의 전극들을 포함하며, 세포신호를 생성하는 세포신호 발생부; 상기 신호 발생기로부터 신호 인가 시 기준 신호를 발생하는 기준 신호 발생부;상기 신호 발생기로부터 신호 인가 시, 상기 기준 신호에 기초하여 제1 클락 신호를 생성하는 제1 비교기와, 상기 세포에서 발생되는 세포 신호에 기초하여 제2 클락 신호를 생성하는 제2 비교기;상기 제1 클락 신호를 이용하여 상기 기준신호의 표본화에 사용되는 제3 클락 신호를 생성하는 제1 샘플링 클락신호 생성부; 상기 제2 클락 신호를 이용하여 상기 세포신호의 표본화에 사용되는 제4 클락 신호를 생성하는 제2 샘플링 클락신호 생성부;상기 제1 및 제2 클락 신호들을 이용해서 상기 세포의 임피던스의 위상에 대응하는 위상 측정 신호를 생성하는 제7 로직 회로;상기 제2 클락 신호와 상기 제3 클락 신호 중 어느 한 가지를 선택하여 출력하는 제1 선택기;상기 제1 클락 신호와 상기 제4 클락 신호 중 어느 한 가지를 선택하여 출력하는 제2 선택기;상기 제1 선택기에서 제공하는 클락 신호를 이용하여, 상기 기준 신호의 표본화를 수행하여 제1 샘플링 신호를 생성하는 제1 샘플링 회로;상기 제2 선택기에서 제공하는 클락 신호를 이용하여, 상기 세포 신호의 표본화를 수행하여 제2 샘플링 신호를 생성하는 제2 샘플링 회로;상기 제1 및 제2 샘플링 신호들과 상기 위상 측정 신호를 각각 양자화하여 디지털 신호들로 변화하는 양자화기; 및변화된 상기 디지털 신호들을 처리하여 상기 세포의 임피던스의 크기 및 위상을 산출하는 디지털 신호 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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12
제11항에 있어서, 상기 기준신호 발생부는 상기 신호발생기의 신호가 인가되는 저항과 상기 저항에 나타나는 전압 신호를 증폭하여 그 증폭된 기준 신호를 상기 제1 클락 신호의 생성 및 상기 제1 샘플링 회로의 표본화 처리에 이용되도록 제공하는 제1 증폭기를 포함하고, 상기 세포신호 발생부는 상기 세포 신호를 증폭하여 그 증폭된 세포 신호를 상기 제2 클락 신호의 생성 및 상기 제2 샘플링 회로의 표본화 처리에 이용되도록 제공하는 제2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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13
제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 선택기는, 상기 신호 발생기가 인가하는 신호의 주파수가 소정 주파수 미만인 경우에는 상기 제1 및 제2 클락 신호들을 각각 선택하여 상기 제1 및 제2 샘플링 회로에 각각 제공하고, 상기 소정 주파수 이상인 경우에는 상기 제3 및 제4 클락 신호들을 각각 선택하여 상기 제1 및 제2 샘플링 회로에 각각 제공하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부가 출력하는 상기 제3 및 제4 클락신호 대신 상기 제1 및 제2 클락 신호들을 직접 이용하여 상기 표본화를 수행할 경우, 상기 제3 및 제4 클락 신호들이 생성되지 않도록 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부에 대한 전원 공급을 차단하는 전원 차단 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 제1 선택기와 상기 제2 선택기의 선택 동작에 필요한 제어신호는 상기 디지털 신호 처리기가 제공하거나 또는 상기 신호 발생기 또는 다른 외부 기기로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 위상 측정 신호의 반전신호를 생성하는 반전기를 더 포함하며,상기 제1 및 제2 선택기는 상기 제1 및 제2 샘플링 회로가 상기 제1 및 제2 클락 신호들을 이용한 표본화가 아니라, 클락신호의 형태로 각각 출력되는 상기 위상 측정 신호와 상기 위상 측정 신호의 반전 신호를 각각 이용한 표본화를 수행하도록 입력신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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17
제11항에 있어서, 상기 제1 샘플링 클락신호 생성부는 상기 제1 클락 신호[CLKref1(t)]를 입력받아 제1 및 제2 전압신호[vr1(t) 및 vr2(t)]와 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]를 출력하는 제1 직류 적분기, 여기서 상기 제1 전압신호 [vr1(t)]는 상기 제2 전압신호[vr2(t)]에 비해 매 주기 마다 소정 시간구간에서만 크고 나머지 시간 구간에서는 크지 않으며, 상기 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]는 상기 제1 클락신호[CLKref1(t)]의 주파수를 소정의 주파수 분주율로 분주한 클락신호[CLKr,div2(t)]와 상기 제1 클락신호[CLKref1(t)]를 반전시킨 클락신호[CLKref1B(t)]를 논리곱하여 얻은 신호이고; 상기 제1 직류 적분기에서 얻어지는 상기 제1 전압신호[vr1(t)]와 상기 제2 전압 신호[vr2(t)]를 비교하여 제6 클락 신호[CLKr,comp(t)]를 생성하는 제3 비교기; 상기 제1 직류 적분기에서 출력되는 상기 제5 클락신호[CLKr,int2(t)]와 상기 제3 비교기에서 출력되는 상기 제6 클락 신호[CLKr,comp(t)]를 논리곱하여 상기 제3 클락신호[CLKref2(t)]를 출력하는 로직회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 제2 샘플링 클락신호 생성부는 상기 제2 클락 신호[CLKtis1(t)]를 입력받아 제3 및 제4 전압신호[vt1(t) 및 vt2(t)]와 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]를 출력하는 제2 직류 적분기, 여기서 상기 제3 전압신호 [vt1(t)]는 상기 제4 전압신호[vt2(t)]에 비해 매 주기 마다 소정 시간구간에서만 크고 나머지 시간 구간에서는 크지 않으며, 상기 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]는 상기 제2 클락신호[CLKtis1(t)]의 주파수를 소정의 주파수 분주율로 분주한 클락신호[CLKt,div2(t)]와 상기 제2 클락신호[CLKtis1(t)]를 반전시킨 클락신호[CLKtis1B(t)]를 논리곱하여 얻은 신호이고; 상기 제2 직류 적분기에서 얻어지는 상기 제3 전압신호[vt1(t)]와 상기 제4 전압 신호[vt2(t)]를 비교하여 제8 클락 신호[CLKt,comp(t)]를 생성하는 제4 비교기; 상기 제2 직류 적분기에서 출력되는 상기 제7 클락신호[CLKt,int2(t)]와 상기 제4 비교기에서 출력되는 상기 제8 클락 신호[CLKt,comp(t)]를 논리곱하여 상기 제4 클락신호[CLKtis2(t)]를 출력하는 로직회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부는 각각 직류 전류원과 커패시터를 포함하는 직류 적분기를 포함하며, 상기 직류 전류원의 전류 크기와 커패시터의 커패시턴스는 가변 가능한 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샘플링 클락신호 생성부 각각의 직류 적분기는 상기 제1 및 제2 클락 신호의 주파수를 분주하는 주파수 분주기를 각각 포함하며, 상기 주파수 분주기의 주파수 분주비는 1을 초과하는 유리수인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 제3 클락 신호는 상기 기준 신호의 특정 시점으로부터 소정의 타임-오프셋을 가지는 시점에서 상기 기준 신호를 표본화 하기 위한 클락 신호이고, 상기 제4 클락신호는 상기 세포 신호의 특정 시점으로부터 소정의 타임-오프셋을 가지는 시점에서 상기 세포 신호를 표본화하기 위한 클락 신호인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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제11항에 있어서, 상기 제7 로직 회로는 상기 제1 클락 신호와 상기 제2 클락 신호를 입력받아 XOR 연산 또는 XNOR 연산을 하여 출력하는 XOR 회로 또는 XNOR 회로인 것을 특징으로 하는 임피던스 크기 및 위상 측정 장치
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