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초음파 신호를 수신하여 상응하는 전기적 신호로 변환하는 초음파 트랜스듀서;상기 전기적 신호를 처리하는 아날로그 초단부(analog front end);상기 아날로그 초단부에서 처리된 전기적 신호를 자가 복조(self-demodulate)하여 포락선(envelope)을 검출하는 포락선 검출부 및 상기 포락선을 노이즈 쉐이핑하고, 상응하는 디지털 코드로 형성하는 아날로그 디지털 변환기를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제1항에 있어서, 상기 아날로그 초단부는, 상기 초음파 센서가 출력한 상기 전기적 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA, low noise amplifier) 및 증폭된 상기 전기적 신호를 시간에 따라 변환하는 이득으로 증폭하는 시간이득보상(TGC, time gain compensation) 증폭기를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제1항에 있어서, 상기 포락선 검출부는, 자가 복조부(self-demodulator unit)를 포함하며, 상기 자가 복조부는:상기 처리된 전기적 신호와 기준 신호를 비교하여 비교 결과 신호를 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 지연 시간에 상응하는 지연 시간으로 상기 처리된 기준 신호를 지연하여 출력하는 지연 요소(delay element)와, 상기 비교 결과 신호에 따라 상기 지연 요소가 출력한 신호를 초핑하여 출력하는 초퍼(chopper) 및 상기 포락선 신호의 대역을 통과시키는 저역 통과 필터를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제3항에 있어서, 상기 지연 요소는, 버퍼 증폭기인 초음파 신호 처리 회로
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제3항에 있어서, 상기 저역 통과 필터는 2차 저역 통과 필터이고, 상기 포락선 검출부는, 상기 저역 통과 필터의 출력신호를 버퍼하여 출력하는 버퍼 증폭기를 더 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제1항에 있어서, 상기 초음파 신호 처리 회로는, 상기 초음파 트랜스듀서와 상기 아날로그 초단부 사이에 위치하는 매칭 회로를 더 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제6항에 있어서, 상기 매칭 회로는 상기 아날로그 초단부(analog front end)에 제공되는 상기 전기적 신호의 진폭이 최대가 되도록 매칭되는 초음파 신호 처리 회로
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8
제6항에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서는 서로 다른 두 주파수에서 공진하고,상기 매칭 회로는 상기 서로 다른 주파수 사이의 주파수에서 공진하는 초음파 신호 처리 회로
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초음파 신호를 수신하여 상응하는 전기적 신호로 변환하는 초음파 트랜스듀서;상기 전기적 신호를 처리하는 아날로그 초단부(analog front end);상기 아날로그 초단부에서 처리된 전기적 신호를 복조하여 포락선(envelope) 신호를 출력하는 포락선 검출부 및 상기 포락선 신호에서 노이즈 쉐이핑하고, 상응하는 디지털 코드로 형성하는 아날로그 디지털 변환기를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제9항에 있어서, 상기 아날로그 초단부는, 상기 초음파 센서가 출력한 상기 전기적 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA, low noise amplifier);증폭된 상기 전기적 신호를 시간에 따라 변환하는 이득으로 증폭하는 시간이득보상(TGC, time gain compensation) 증폭기 및버퍼 증폭기를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제9항에 있어서, 상기 아날로그 디지털 변환기는, SAR ADC(successive approximation ADC)와, 상기 포락선에서 노이즈를 제거하는 노이즈 셰이핑부를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제11항에 있어서, 상기 노이즈 셰이핑부는, 상기 SAR ADC에서 형성된 잔여 전압을 누적하여 상기 노이즈를 감소시키는 초음파 신호 처리 회로
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제11항에 있어서, 상기 포락선 신호는 차동 포락선 신호이고,상기 노이즈 셰이핑 부는, 상기 포락선 신호에 대한 디지털 변환 후, 잔여 전압이 충전되는 레지듀 커패시터와, 상기 디지털 변환 후 형성된 잔여 전압이 누적되는 누적 커패시터를 포함하고, 상기 레지듀 커패시터는 상기 디지털 변환 후 상기 누적 커패시터와 차지 셰어링 되어 상기 잔여 전압을 상기 누적 커패시터에 누적하는 초음파 신호 처리 회로
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제11항에 있어서, 상기 포락선 신호는 차동 포락선 신호이고, 상기 노이즈 셰이핑부는, 상기 레지듀 커패시터는 상기 차동 포락선 신호가 입력되는 두 노드 사이에 연결되는 제1 레지듀 커패시터와 제2 레지듀 커패시터를 포함하고,상기 누적 커패시터는 상기 두 노드 각각에 연결된 제1 누적 커패시터 및 제2 누적 커패시터를 포함하고, 상기 제1 레지듀 커패시터는 상기 디지털 변환 후 상기 제1 누적 커패시터와 차지 셰어링 되고, 상기 제2 레지듀 커패시터는 상기 디지털 변환 후 상기 제2 누적 커패시터와 차지 셰어링 되는 초음파 신호 처리 회로
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제12항에 있어서, 상기 SAR ADC는, 차동 포락선 신호로부터 비교 대상 신호들을 형성하며, 각각 복수의 커패시터들을 포함하는 제1 커패시터 뱅크와 제2 커패시터 뱅크;상기 비교 대상 신호들을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교기 및 상기 비교 결과 신호에 따라 이진 검색(binary search)을 수행하도록 상기 제1 및 제2 커패시터 뱅크에 포함된 커패시터들의 연결을 제어하는 제어부를 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제9항에 있어서, 상기 초음파 신호 처리 회로는, 상기 초음파 트랜스듀서와 상기 아날로그 초단부 사이에 위치하는 매칭 회로를 더 포함하는 초음파 신호 처리 회로
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제16항에 있어서, 상기 매칭 회로는 상기 아날로그 초단부(analog front end)에 제공되는 상기 전기적 신호의 진폭이 최대가 되도록 매칭되는 초음파 신호 처리 회로
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제16항에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서는 서로 다른 두 주파수에서 공진하고,상기 매칭 회로는 상기 서로 다른 주파수 사이의 주파수에서 공진하는 초음파 신호 처리 회로
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