74]圖10a?10b為電平轉換器的工作原理圖。由于本發(fā)明揭示的電容指紋傳感器存在兩個電源域，在現(xiàn)有技術中，一般通過電平轉換器使得信號在兩個電源域之間實現(xiàn)通訊。圖10a示出了信號從傳感器電源域傳輸?shù)较到y(tǒng)地電源域時，電平轉換器的一般的電路構成，圖10b示出了信號從系統(tǒng)地電源域傳輸?shù)綇膫鞲衅麟娫从驎r，電平轉換器的一般的電路構成。此處電平轉換器的具體構成屬于現(xiàn)有技術，在此不再贅述。
[0175]以上揭示的實施例對本發(fā)明進行闡述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，各種根據(jù)本發(fā)明的本質進行的修改變化，均應落在本發(fā)明的權利要求范圍內。
【主權項】
1.一種電容指紋傳感器，包括傳感器地產(chǎn)生器，傳感單元，電荷累積單元和比較電路，其特征在于: 所述傳感器地產(chǎn)生器包括電感，第一開關，第二開關，第三開關和二極管； 所述傳感單元包括目標電極，傳感電極，驅動電極，電平驅動器，行選開關，初始化開關和參考電壓I ; 所述電荷累積單元包括參考電壓2，復位開關I和積分電容I ; 所述比較電路包括比較器和參考電壓6。2.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，其特征在于: 所述傳感器地產(chǎn)生器的輸入端I接輸入電源VIN，地端接系統(tǒng)地GND，輸出端接指紋傳感器的地端SGND ； 所述傳感單元的輸出端接電荷累積單元的輸入端； 所述電荷累積單元的輸入端接傳感單元的輸出端，輸出端接比較電路的輸入端； 所述比較電路的輸入端接電荷累積單元的輸出端，輸出端就是指紋傳感器的輸出。3.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，包括傳感器地產(chǎn)生器，其特征在于: 所述傳感器地產(chǎn)生器的第一開關的端口 I接傳感器地產(chǎn)生器的輸入端，端口 2接電感的端口 I ; 所述第二開關的端口 I接二極管的端口 1，端口 2接地電平； 所述第三開關的端口 I接傳感器地產(chǎn)生器的輸出端，端口 2接地電平； 所述電感的端口 I接第一開關的端口 2，端口 2接二極管的端口 I ; 所述二極管的端口 I接第二開關的端口 1，端口 2接傳感器地產(chǎn)生器的輸出端。4.如權利要求3所述的傳感器地產(chǎn)生器，其特征在于，所述傳感器地產(chǎn)生器的工作時序為: 步驟一:第一開關斷開，第二開關閉合，第三開關閉合，傳感器地產(chǎn)生器的輸出端輸出地電平； 步驟二:第一開關閉合，第二開關閉合，第三開關閉合，傳感器地產(chǎn)生器的輸出端輸出地電平； 步驟三:第一開關閉合，第二開關斷開，第三開關斷開，傳感器地產(chǎn)生器的輸出端輸出由電感值決定的非地電平； 步驟四:返回到步驟二。5.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，其特征在于，所述傳感器地產(chǎn)生器也可以由電源電路，第五開關和第六開關組成: 所述電源電路的輸入端接輸入電源(VIN)，輸出端接第五開關的端口 I ; 所述第五開關的端口 I接電源電路的輸出端，端口 2接傳感器地產(chǎn)生器的輸出端(SGND)； 所述第六開關的端口 I接傳感器地產(chǎn)生器的輸出端(SGND)，端口 2接地電平(GND)。6.如權利要求5所述的電容指紋傳感器，其特征在于，所述傳感器地產(chǎn)生器的工作時序為: 步驟一:第五開關斷開，第六開關閉合，傳感器地產(chǎn)生器的輸出端輸出地電平； 步驟二:第五開關閉合，第六開關斷開，傳感器地產(chǎn)生器的輸出端輸出非地電平； 步驟三:返回到步驟一。7.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，包括傳感單元，其特征在于， 所述傳感單元的傳感電極為一個或多個電極，與初始化開關端口 1和行選開關的端口1連接； 所述目標電極為測量目標表面，位于傳感電極上方，與傳感電極之間有介質層，目標電極與傳感電極之間形成目標電容； 所述驅動電極為一個或多個電極，與電平驅動器連接，位于傳感電極下方，與傳感電極之間有介質層，驅動電極和傳感電極之間形成驅動電容； 所述電平驅動器，與驅動電極連接； 所述初始化開關的端口 1與傳感電極連接，端口 2與參考電壓1連接； 行選開關的端口 1與傳感電極連接，端口 2與傳感單元輸出端連接。8.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，包括電荷累積單元，其特征在于: 所述電荷累計單元的參考電壓2接復位開關1的端口 1 ; 所述復位開關1的端口 1接參考電壓2，端口 2接電荷累積單元的輸出端； 所述積分電容1的端口 1接電荷累積單元的輸出端，端口 2接指紋傳感器地端。9.如權利要求8所述的電荷累積單元，其特征在于，所述電荷累積單元的復位時序為: 步驟1:閉合復位開關1; 步驟2:斷開復位開關1。10.如權利要求1所述的電容指紋傳感器，其特征在于，所述電荷累積單元也可以由放大器1，參考電壓3，復位開關2和積分電容2組成: 所述放大器1的輸入端1連接電荷累積單元的輸入端，輸入端2連接參考電壓3，輸出端連接電荷累積單元的輸出端； 所述積分電容2的端口 1連接放大器1的輸入端1，端口 2連接放大器1的輸出端； 所述復位開關2的端口 1連接放大器1的輸入端1，端口 2連接放大器1的輸出端； 所述參考電壓3連接放大器1的輸入端2。11.如權利要求10所述的電荷累積單元，其特征在于，所述電荷累積單元的復位時序為: 步驟1:閉合復位開關2; 步驟2:斷開復位開關2。12.如權利要求1所述的電容指紋傳感器，其特征在于，所述電荷累積單元也可以由放大器2，參考電壓4，參考電壓5，復位開關3，復位開關4，跟隨開關和積分電容3組成: 所述放大器2的輸入端1連接復位開關3的端口 2，輸入端2連接參考電壓5，輸出端連接電荷累積單元的輸出端； 所述復位開關3的端口 1連接參考電壓5，端口 2連接放大器2的輸入端1 ; 所述復位開關4的端口 1連接參考電壓4，端口 2連接積分電容3的端口 2 ; 所述跟隨開關的端口 1連接積分電容3的端口 2，端口 2連接放大器2的輸出端； 所述積分電容3的端口 1連接放大器2的輸入端1，端口 2連接復位開關4的端口 2 ; 所述參考電壓4連接復位開關4的端口 1 ; 所述參考電壓5連接復位開關3的端口 1。13.如權利要求12所述的電荷累積單元，其特征在于，所述電荷累積單元的復位時序為: 步驟1:斷開跟隨開關； 步驟2:閉合復位開關3，閉合復位開關4 ; 步驟3:斷開復位開關3，斷開復位開關4 ; 步驟4:閉合跟隨開關。14.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，包括比較電路，其特征在于: 所述比較電路的比較器的輸入端1接比較電路的輸入端，輸入端2接參考電壓6，輸出端接比較電路的輸出端； 所述參考電壓6與比較器的輸入端2連接。15.—種電容指紋傳感器的工作方法，其特征在于，所述電容指紋傳感器的工作時序為: 步驟一:復位電荷累積單元； 步驟二:電平控制信號1為高； 步驟三:閉合初始化開關15 ； 步驟四:指紋傳感器地端SGND輸出地電平； 步驟五:電平控制信號1為低； 步驟六:斷開初始化開關； 步驟七:指紋傳感器地端SGND輸出高壓電平； 步驟八:閉合行選開關14 ; 步驟九:斷開行選開關14 ; 步驟十:回到步驟2。16.如權利要求1所述的一種電容指紋傳感器，所述電容指紋傳感器還包括控制電路，用來產(chǎn)生時序控制信號，其特征在于，所述控制電路包括電平轉換器，使信號在指紋傳感器電源域和系統(tǒng)地電源域之間實現(xiàn)電平轉換。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電容指紋傳感器。電容式指紋傳感器通過測量指紋谷線、脊線與平面?zhèn)鞲须姌O陣列上對應單元之間形成的耦合電容的大小差異來對指紋成像?！癈-Q-T”型電容指紋傳感器使用電容到電荷量再到積分時間的兩次轉換來間接測量電容，可以通過對人體耦合驅動信號來增強電容到電荷量的轉換效率，從而提高傳感器靈敏度。本發(fā)明改進的“C-Q-T”型電容指紋傳感器，使用對指紋傳感器地電位耦合反相驅動信號來等效替代對人體耦合的驅動信號，達到進一步增強傳感器靈敏度的效果。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號】CN105335737
【申請?zhí)枴緾N201510874861
【發(fā)明人】許科峰, 李揚淵
【申請人】蘇州邁瑞微電子有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月2日