指纹检测电路及电子装置制造方法及图纸

在本发明专利技术公开的指纹检测电路中，信号放大器的负向输入端连接手指电容，信号放大器的正向输入端连接地端，信号放大器根据手指电容的电容值，从信号放大器的输出端输出电压。电路电容连接在信号放大器的负向输入端与信号放大器的输出端之间。开关单元与可变电阻串联并控制可变电阻与电路电容并联，使得电压与手指电容的电容值的关系为非线性关系。上述指纹检测电路中，信号放大器输出的电压与手指电容(待测电容)的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器输出的电压是进行局部线性的放大，使输出的脊线对应的电压和谷线对应的电压之间的差值变大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。本发明专利技术还公开一种电子装置。

【技术实现步骤摘要】
指纹检测电路及电子装置
本专利技术涉及于指纹检测领域，更具体而言，涉及一种指纹检测电路及一种电子装置。
技术介绍
在指纹检测领域中，由于电容芯片式的指纹检测电路由于体积小、功耗低等优势，因此，此类检测电路在手机及平板市场上快速突围，成为首选。上述检测电路检测手指的指纹脊谷信息，由于指纹的脊线与指纹检测电路的感应单元之间的距离较近，指纹的谷线处与指纹检测检测电路的感应单元之间的距离较远，所以脊线与感应单元之间形成的电容和谷线与感应单元之间形成的电容是有差异的，只要检测到上述电容(下称手指电容)，就可以分出指纹信息的脊谷特征。上述指纹检测电路的输出电压是与手指电容(待测电容)为线性正比关系，最后的结果对应于脊线的手指电容的输出电压和对应于谷线的手指电容的输出电压的数值差距一般都很小，而手指电容对应的输出电压需放大一定倍数后进行处理，但是放大倍数会受到量程限制，如果放大倍数太大，输出电压就会超过量程造成数据溢出，放大倍数小，后续计算脊线对应的输出电压及谷线对应的输出电压的差值就会很小，不好识别，这使得指纹检测效果得不到优化。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术需要提供一种指纹检测电路及一种电子装置。一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容。该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容、可变电阻及开关单元。该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接地端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压。该电路电容连接在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元与该可变电阻串联并控制该可变电阻与该电路电容并联，该指纹检测电路通过调整该可变电阻的阻值来调整该信号放大器的输出端输出的该电压以使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。上述指纹检测电路中，信号放大器输出的电压与手指电容(待测电容)的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器输出的电压是进行局部线性的放大，使输出的脊线对应的电压和谷线对应的电压之间的差值变大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。在一个实施方式中，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该电路电容下降的电压幅度，且Vs＝Vt＊Cx＊Ts/(Ci＊Ci＊Rs)，Rs为该可变电阻的阻值，Ts为检测时间。在一个实施方式中，该开关单元包括第一连接端及第二连接端，该第一连接端连接该电路电容的一端，该第二连接端连接该可变电阻的一端，该可变电阻的另一端连接该电路电容的另一端。该第一连接端连接该第二连接端使该可变电阻与该电路电容并联。在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。一种电子装置，包括指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容。该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容、可变电阻及开关单元。该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接地端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压。该电路电容连接在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元与该可变电阻串联并控制该可变电阻与该电路电容并联，该指纹检测电路通过调整该可变电阻的阻值来调整该信号放大器的输出端输出的该电压以使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。在一个实施方式中，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该电路电容下降的电压幅度，且Vs＝Vt＊Cx＊Ts/(Ci＊Ci＊Rs)，Rs为该可变电阻的阻值，Ts为检测时间。在一个实施方式中，该开关单元包括第一连接端及第二连接端，该第一连接端连接该电路电容的一端，该第二连接端连接该可变电阻的一端，该可变电阻的另一端连接该电路电容的另一端。该第一连接端连接该第二连接端使该可变电阻与该电路电容并联。在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。在一个实施方式中，该电子装置还包括指纹传感器，该指纹传感器用于与该手指形成该手指电容。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术较佳实施方式的指纹检测电路的示意图；图2是本专利技术较佳实施方式的指纹检测电路采集指纹的示意图；及图3是本专利技术较佳实施方式的电子装置的平面图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请参阅图1，本专利技术较佳实施方式的指纹检测电路100包括信号放大器102、电路电容104、开关单元106、可变电阻108、采样保持电路110及模数转换器112。在指纹检测电路100采集指纹时，请结合图2，该指纹检测电路100可向手指500传递激励信号以采集手指电容114。例如，指纹检测电路100可通过信号发生器116输出该激励信号，并通过发射电极(图未示)向手指500传递激励信号。该激励信号可为交流信号，如正弦波、方波或者三角波的交流信号。该交流信号的电压幅值为Vt(下称激励电压)，该交流信号的频率为S。该手指电容114是指手指500指纹与指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容，其特征在于，该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容、可变电阻及开关单元；该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接地端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压；该电路电容连接在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间；该开关单元与该可变电阻串联并控制该可变电阻与该电路电容并联，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。

【技术特征摘要】
1.一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容，其特征在于，该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容、可变电阻及开关单元；该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接地端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压；该电路电容连接在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间；该开关单元与该可变电阻串联并控制该可变电阻与该电路电容并联，该指纹检测电路通过调整该可变电阻的阻值来调整该信号放大器的输出端输出的该电压以使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。2.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该电路电容下降的电压幅度，且Vs＝Vt＊Cx＊Ts/(Ci＊Ci＊Rs)，Rs为该可变电阻的阻值，Ts为检测时间。3.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该开关单元包括第一连接端及第二连接端，该第一连接端连接该电路电容的一端，该第二连接端连接该可变电阻的一端，该可变电阻的另一端连接该电路电容的另一端；该第一连接端连接该第二连接端使该可变电阻与该电路电容并联。4.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。5.一种电子装置，包括指纹检测电路，该指纹检测电路用于向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振刚，徐坤平，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44