이 논문은 2-전극 측정 시스템을 위해 특별히 설계된 생체전위(biopotential) 기록 아날로그 프론트엔드(AFE)를 제시한다. 이 시스템은 130 V_PP를 초과하는 큰 공통모드 간섭(CMI)에 대해 허용하면서도, 작은 생체전위 신호를 포착할 수 있다. 밀러 효과를 활용하여 제안된 CMI-Follower는 매우 낮은 공통모드 입력 임피던스( $Z_{\text{IN-CM-C}}$ )를 제공함으로써, 추가적인 잡음 기여 없이 큰 CMI 허용도를 달성한다. 낮은 $Z_{\text{IN-CM-C}}$ 는 분리된 칩 접지(Chip-GND)가 결합된 CMI를 정밀하게 추종하도록 하여, Chip-GND 기준 입력 CMI를 크게 감소시킨다. 또한 제안된 CMI-Follower는 전력 소모가 큰 기법에 의존하지 않으면서도 본질적으로 큰 전체 공통모드 제거비(total common-mode rejection ratio, T-CMRR)를 가진다. 입력 공통모드 범위(ICMR)를 확장하기 위해 잡음 효율적인 공통모드 적응 전류 재사용 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(common-mode adaptive current-reuse operational transconductance amplifier, CMA-CR-OTA)도 제안한다. 이 증폭기는 잔여 CMI가 400 mV_PP를 초과하는 경우에도(예상치 못한 큰 기생 커패시턴스( $C_{\text{GND}}$ )가 Chip-GND와 Earth-ground(Earth-GND) 사이에 존재함으로써 발생할 수 있음) 생체전위 신호를 선형적으로 증폭한다. 110-nm CMOS 공정으로 제작된 프로토타입 AFE는 1~1.5-V 전원에서 채널당 $4.6\mu$ W를 소모한다. CMI-Follower는 전체 전력 소모의 17%만을 차지하면서도 130V_PP를 초과하는 CMI 허용도를 지원한다. 실험 결과, 제안된 AFE는 낮은 입력 기준 잡음(input-referred noise, IRN) $0.43\mu$ Vrms(0.5–100Hz) 덕분에 76-V_PP CMI의 실제 환경 조건에서도 전기심전도(Electrocardiograms, ECG) 및 뇌파전도(Electroencephalograms, EEG)와 같은 작은 생체전위 신호를 성공적으로 포착함을 보여준다. 프로토타입 AFE는 또한 각각 5% 및 30%의 건식 전극 임피던스 불일치에서 T-CMRR이 90.5-dB 및 102-dB에 도달한다.

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