EEG 및 ECG와 같은 생리학적 데이터는 의학적 진단 및 연구 응용을 위한 필수 정보를 제공하는 데 중요하다. 최근에는 3전극에 비해 더 나은 사용자 경험과 낮은 비용 덕분에 두 전극을 이용한 생체전위(바이오포텐셜) 기록에 대한 요구가 증가하고 있다[1], [2]. 그러나 두 전극 기록용 집적회로(IC)는 $100{\mathrm{V}}_{\text{PP}}$ 규모의 큰 공통모드 간섭(CMI)을 겪으며[3], 이는 아날로그 프런트엔드(AFE)를 포화시킬 수 있거나 공통모드(CM)에서 차동모드(DM)로의 변환을 크게 유발할 수 있다. 이러한 문제는 바이오포텐셜 AFE가 큰 CMI 허용오차와 높은 총 공통모드 제거비(T-CMRR)를 보유하는 동시에, 전력 소모를 낮추면서도 우수한 잡음 효율을 제공해야 함을 요구한다. 그림 15.7.1(a)는 인체에 연결된 두 전극 기록 시스템에서 전원 소스 $({\mathrm{V}}_{\text{PO}})$로부터의 CMI 결합에 대한 단순화된 전기 모델을 나타낸다[4]. 접지 분리 시스템에서는 변위 전류 $({\mathrm{l}}_{\mathrm{d}})$가 ${\mathrm{l}}_{\mathrm{b}}$와 ${\mathrm{l}}_{\text{GND}}$로 분기되며, 이들은 각각 ${\mathrm{C}}_{\text{Body}}$와 ${\mathrm{C}}_{\text{GND}}$를 통해 흐른다. IA $({\mathrm{Z}}_{\text{lN}-\text{CM}-\mathrm{C}})$의 높은 CM 입력 임피던스는 ${\mathrm{l}}_{\text{GND}}$를 칩 접지 기준의 큰 CMI 전압 $({\mathrm{V}}_{\text{CMl}-\mathrm{C}})$로 변환한다. ${\mathrm{C}}_{\text{GND}}$는 부유(floating) 상태의 칩 접지와 대지(earth) 접지 사이의 기생 커패시턴스를 나타내며, 기록용 IC와 배터리의 크기에 따라 1~$3\text{pF}$ 범위에 이른다[4]. 그림 15.7.1(b)의 CM 전하 펌프(CMCP) 기반 CMI 상쇄 기법은 $20{\mathrm{V}}_{\text{PP}}$까지의 CMI를 견딜 수 있으며 높은 T-CMRR을 달성한다[1], [2], [5], [6]. 그러나 이러한 접근법은 상당한 잡음 ( > 2\mu \mathrm{V}_{\text{rms}})을 유발하고 CMCP로 인해 전력 소모를 증가시켜, EEG 측정에는 부적절하다. [7]에서 보고된 대안적 방법인 CM 평균화 유닛(CMAU)은 칩 접지를 CMI에 맞추는 방식으로 CMI를 감소시킨다. 하지만 이 설계는 ${\mathrm{C}}_{\text{GND}}$를 간과하므로, 해당 기생 ${\mathrm{C}}_{\text{GND}}$가 없는 특정 시스템에 대해서만 실현 가능하다.

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