本实用新型专利技术公开一种指纹检测电路，包括信号发生单元、发射电极、指纹检测单元、信号放大器、电感元件及信号处理电路，信号发生单元与发射电极连接，指纹检测单元检测手指的指纹脊谷信息并输出电信号，信号放大器与指纹检测单元连接并将电信号进行放大处理，电感元件连接在信号放大器的负向输入端与输出端之间，信号处理电路连接信号放大器的输出端并根据放大后的电信号计算手指电容。上述指纹检测电路，使用一个电感元件可实现大电阻才能实现的功能，在提高指纹检测精度的同时有效降低电路噪声，并显著减小电路的功耗和面积。上述指纹检测电路的电路简单且稳定性高，容易实现，电路成本较低。本实用新型专利技术还公开一种指纹传感器及一种指纹检测装置。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及于指纹识别领域，更具体而言，涉及一种指纹检测电路、一种指纹传感器及一种指纹检测装置。
技术介绍
随着人们对信息安全的要求越来越高，传统的数字密码或九宫格密码已不能满足人们对信息安全的要求。生物识别广泛应用于新一代的电子设备，指纹是目前应用最为广泛的一种生物识别特征。指纹表面凹凸不平的形状构成了指纹的纹路，纹路呈嵴状形，其中凸起的纹路称为纹峰，下凹的部分称为纹谷。指纹特征即手指表面纹峰和纹谷组成的平滑纹理模式，其随机性很强。研宄表明:指纹特征具有唯一性、稳定性特点，据此可实现身份识别。在进行指纹识别前，首先需要采集生物样本或指纹图像并从中提取出指纹特征作为指纹识别时的参考，该指纹特征被保存在指纹识别系统中；进行指纹识别时，同样需要采集指纹生物样本或指纹图像并从中提取出指纹特征，将该指纹特征与之前的指纹参考作比较来达到身份验证目的。请参图1，中国专利200710129193.0披露了一种指纹检测电路，其包括外部电极10、检测单元20、电阻30和信号产生源40，外部电极10与信号产生源40分别耦接至参考电平Vcmb与Vcma，检测单元20通过电阻30耦接至信号产生源40，检测电路还包括一输出端OUT耦接于检测单元20与电阻30之间，输出端OUT连接判断电路和模数转换器。不同的检测单元20与手指50表面不同的纹路之间等效构成许多具有不同电容值的电容组件，对信号产生源40而言，电阻30以及电容组件则构成一个滤波电路，因此在输出端OUT上会根据信号产生源40所提供的参考信号，随着电阻30的电阻值与电容组件的电容值的不同而对应产生不同的检测信号，从而实现指纹检测。然而，上述技术方案存在以下缺陷:首先，由于电容组件的电容很小，要获得适当的截止频率就要求电阻30非常大，集成在芯片上会消耗很大的成本；其次，在检测单个指纹像素点时需要经历多个"比较器检测->输入信号调节"周期来确定最终的直流电平，检测精度越高要求的检测周期越长，导致了检测速度和检测精度这两个重要指标不可兼得；最后，该专利的信号产生源40与模数转换器构成了一个闭环回路，使得电路存在环路不稳定的风险。综上所述，现有的指纹检测电路，电路成本较高，电路稳定性较差，指纹检测速度较慢。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术需要提供一种指纹检测电路、一种指纹传感器及一种指纹检测装置。一种指纹检测电路，该指纹检测电路通过计算手指电容以实现指纹检测，该指纹检测电路包括信号发生单元、发射电极、指纹检测单元、信号放大器、电感元件及信号处理电路，该信号发生单元与该发射电极连接并通过该发射电极向手指传递交流信号，该指纹检测单元检测该手指的指纹脊谷信息并输出电信号，该信号放大器与该指纹检测单元连接并将该电信号进行放大处理，该电感元件连接在该信号放大器的负向输入端与输出端之间，该信号处理电路连接该信号放大器的输出端并根据该放大后的电信号计算该手指电容。上述指纹检测电路，使用一个电感元件可以实现大电阻才能实现的功能，不需要一个阻值很大的电阻元件，在提高指纹检测精度的同时有效降低了电路噪声，并显著减小了电路的功耗和面积。上述指纹检测电路的电路简单而且稳定性高，容易实现，电路成本较低。在一个实施方式中，该信号处理电路根据以下公式计算该手指电容Cf:Cf= -Vo/Vi LS2，其中No为该信号处理电路处理该放大后的电信号所得的电压，Vi为该交流信号的电压幅值，L为该电感元件的感抗，S为该交流信号的频率。在一个实施方式中，该信号处理电路包括依次连接的模拟信号处理模块、模数转换模块及数字信号处理器，该模拟信号处理模块的输入端连接该信号放大器的输出端。在一个实施方式中，该交流信号为正弦波、方波或者三角波。一种指纹传感器，包括边框、保护层及由多个指纹检测单元通过排列组成的二维检测阵列，该边框环绕在该二维检测阵列的周围，该保护层覆盖该二维检测阵列。一种指纹检测装置，包括指纹检测电路及指纹传感器，该指纹检测电路通过计算手指电容以实现指纹检测，该指纹检测电路包括信号发生单元、发射电极、信号放大器、电感元件及信号处理电路，该指纹传感器包括边框及由多个指纹检测单元通过排列组成的二维检测阵列，该边框环绕在该二维检测阵列的周围，该信号发生单元与该发射电极连接并通过该发射电极向手指传递交流信号，该发射电极与该边框电连接，该二维检测阵列检测该手指的指纹脊谷信息并输出电信号，该信号放大器与该二维检测阵列连接并将该电信号进行放大处理，该电感元件连接在该信号放大器的负向输入端与输出端之间，该信号处理电路连接该信号放大器的输出端并用于根据该放大后的电信号计算该手指电容。在一个实施方式中，该信号处理电路根据以下公式计算该手指电容Cf:Cf= -Vo/Vi LS2，其中No为该信号处理电路处理该放大后的电信号所得的电压，Vi为该交流信号的电压幅值，L为该电感元件的感抗，S为该交流信号的频率。在一个实施方式中，该信号处理电路包括依次连接的模拟信号处理模块、模数转换模块及数字信号处理器，该模拟信号处理模块的输入端连接该信号放大器的输出端。在一个实施方式中，该交流信号为正弦波、方波或者三角波。在一个实施方式中，该指纹传感器还包括覆盖该二维检测阵列的保护层。上述指纹检测装置，使用一个电感元件可以实现大电阻才能实现的功能，不需要一个阻值很大的电阻元件，在提高指纹检测精度的同时有效降低了电路噪声，并显著减小了电路的功耗和面积。上述指纹检测装置的电路简单而且稳定性高，容易实现，电路成本较低。本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，或通过本技术的实践了解到。【附图说明】本技术的上述和/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是现有技术的指纹检测电路的示意图。图2是本技术较佳实施方式的指纹检测电路的示意图。图3是本技术较佳实施方式的指纹传感器的结构示意图。图4是本技术较佳实施方式的指纹检测装置的结构示意图。【具体实施方式】下面详细描述本技术的实施方式，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，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，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技术中的具体含义。下文的公开提供了许多本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指纹检测电路，该指纹检测电路通过计算手指电容以实现指纹检测，其特征在于，该指纹检测电路包括信号发生单元、发射电极、指纹检测单元、信号放大器、电感元件及信号处理电路，该信号发生单元与该发射电极连接并通过该发射电极向手指传递交流信号，该指纹检测单元检测该手指的指纹脊谷信息并输出电信号，该信号放大器与该指纹检测单元连接并将该电信号进行放大处理，该电感元件连接在该信号放大器的负向输入端与输出端之间，该信号处理电路连接该信号放大器的输出端并根据该放大后的电信号计算该手指电容。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂兰，蔡铁军，何邦君，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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