指纹传感器和终端设备制造技术

本申请公开了一种指纹传感器和终端设备，包括：所述第一驱动电路，用于根据周期性的第一输入信号，产生周期性的驱动信号，所述第一输入信号和所述驱动信号的周期同为预定周期；每个第二驱动电路分别对应一列电压积分器，所述每个第二驱动电路用于根据第二输入信号，产生列选信号，所述列选信号用于控制对应的一列电压积分器的工作状态；其中，在所述第二输入信号为低电平时，所述列选信号为所述第二电压，在所述第二输入信号为高电平时，所述列选信号为所述第一电压；N列电压积分器的每个电压积分器用于接收所述驱动信号和对应的第二驱动电路产生的所述列选信号，根据所述驱动信号和所述列选信号对指纹电容进行充电或积分。

Fingerprint sensor and terminal equipment

The present application discloses a fingerprint sensor and terminal device, including the first drive circuit for producing a periodic drive signal based on a periodic first input signal, the period of which the first input signal and the drive signal are in a predetermined period; each second drive circuit corresponds to a column of voltage products, respectively. Each second drive circuit is used to produce a column selection signal based on a second input signal, which is used to control the working state of the corresponding column voltage integrator; in which the second input signal is low power, the column selection signal is the second voltage, and the second input signal is the second input signal. In high power, the selected signal is the first voltage, and each voltage integrator of the N column voltage integrator is used to receive the selected signal generated by the driving signal and the corresponding second drive circuit, charging or integrating the fingerprint capacitance according to the driving signal and the selected signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】指纹传感器和终端设备
本申请实施例涉及指纹检测领域，并且更具体地，涉及一种指纹传感器和终端设备。
技术介绍
现有的指纹检测方案包括电容式指纹检测方案，根据打码的类型可以分为互容打码和自容打码。其中，自容打码方案相对互容打码方案在成本和功耗上有较大的优势，但是，由于自容打码的开关是芯片内部的金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)管，由于MOS管的耐压不高，因此，限制了输入信号的大小，也就不能通过提高输入电压得到提升信噪比(Signal-to-NoiseRatio，SNR)，因此，需要一种指纹传感器，能够提高自容打码方式的SNR。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种指纹传感器和终端设备，能够提高自容打码的打码电压，进而提升自容打码方式的SNR。第一方面，提供了一种指纹传感器，包括第一驱动电路、N个第二驱动电路和N列电压积分器，所述N>1；其中：所述第一驱动电路，用于根据周期性的第一输入信号，产生周期性的驱动信号，所述第一输入信号和所述驱动信号的周期同为预定周期；其中，在所述预定周期的第一时间段内，所述第一输入信号为高电平，所述驱动信号为第一电压，在所述预定周期内的其他时间段内，所述第一输入信号为低电平，所述驱动信号为第二电压，所述第一电压和所述第二电压均大于零，且所述第一电压小于所述第二电压；每个第二驱动电路对应一列电压积分器，所述每个第二驱动电路用于根据第二输入信号，产生列选信号，所述列选信号用于控制对应的一列电压积分器的工作状态；其中，在所述第二输入信号为低电平时，所述列选信号为所述第二电压，在所述第二输入信号为高电平时，所述列选信号为所述第一电压；所述N列电压积分器的每个电压积分器用于接收所述驱动信号和对应的第二驱动电路产生的所述列选信号，根据所述驱动信号和所述列选信号对指纹电容进行充电或积分。可选地，在本申请实施例中，所述低电平可以为零，所述高电平可以为所述第一电压，所述第二电压可以为所述第一电压的二倍，因此，本申请实施例的指纹传感器，所述第一驱动电路可以将打码电压提升为原来的两倍，因此，能够提升自容打码方式的SNR。可选地，在本申请实施例中，所述N列电压积分器为M行N列电压积分器，即每列电压积分器包括M个电压积分器。需要说明的是，所述指纹电容是用户按压所述指纹传感器产生的电容。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一驱动电路包括第一缓冲器、第一反相器和第一电容器；所述第一反相器的输入端用于输入所述第一输入信号，所述第一反相器的输出端用于输出第一反向输入信号；所述第一缓冲器的第一端用于输入所述第一电压，所述第一缓冲器的第二端与所述第一缓冲器的第四端连接，所述第一缓冲器的第三端用于输入所述第一反向输入信号，所述第一缓冲器的第四端用于输出所述驱动信号；所述第一电容器的第一端与所述第一缓冲器的第四端连接，所述第一电容器的第二端与所述第一反相器的输出端连接。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述第一输入信号为高电平时，所述第一反向输出信号为低电平，所述驱动信号为所述第一电压，所述第一电容器的第一端为所述第一电压，所述第一电容器的第二端为低电平；在所述第一输入信号为低电平时，所述第一反向输出信号为高电平，所述第一电容器的第二端为所述第一电压，所述第一电容器的第一端为所述第二电压。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二驱动电路包括第二缓冲器、第二反相器和第二电容器；所述第二反相器的输入端用于输入所述第二输入信号，所述第二反相器的输出端用于输出第二反向输入信号；所述第二缓冲器的第一端用于输入所述第一电压，所述第二缓冲器的第二端与所述第二缓冲器的第四端连接，所述第二缓冲器的第三端用于输入所述第二反向输入信号，所述第二缓冲器的第四端用于输出所述列选信号；所述第二电容器的第一端连接所述第二缓冲器的第四端，所述第二电容器的第二端连接所述第二反相器的输出端。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述第二输入信号为高电平时，所述第二反向输入信号为低电平，所述列选信号为所述第一电压，所述第二电容器的第一端为所述第一电压，所述第二电容器的第二端为低电平；在所述第二输入信号为低电平时，所述第二反向输入信号为高电平，所述第二电容器的第二端为所述第一电压，所述第二电容器的第一端为所述第二电压。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述每个电压积分器包括第一开关电路、第二开关电路和积分电路；所述第一开关电路，用于接收所述驱动信号和所述列选信号，输出第一输出信号，所述驱动信号和所述列选信号用于控制所述第一开关电路的导通和关闭，所述第一开关电路的输出端与所述指纹电容连接；所述第二开关电路，用于接收所述第一输出信号和所述第一输入信号，所述第一输出信号和所述第一输入信号用于控制所述第二开关电路的导通和关闭；其中，在所述驱动信号为所述第二电压，所述列选信号为所述第一电压时，所述第一开关电路导通，所述第二开关电路关闭，所述第一驱动电路以所述第二电压对所述指纹电容充电；在所述列选信号为所述第二电压，所述第一输出信号为所述第二电压，并且所述第一输入信号为高电平时，所述第一开关电路关闭，所述第二开关电路导通，所述积分电路对所述指纹电容进行积分。也就是说，当第一输入信号为零，第二输入信号为VDD时，驱动信号为2VDD，列选信号为VDD，第一开关电路导通，第二开关电路关闭，可以以2VDD对指纹电容进行充电；当第一输入信号为VDD，第二输入信号为零时，驱动信号为VDD，列选信号为2VDD，第二开关电路导通，第一开关电路关闭，积分电路对指纹电容进行积分。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一开关电路包括第一开关器件和第二开关器件；其中，所述第一开关器件的第一端用于输入所述驱动信号，所述第一开关器件的第二端用于输入所述列选信号，所述第一开关器件的第三端与所述第二开关器件的第一端连接；所述第二开关器件的第二端用于输入所述第一电压，所述第二开关器件的第三端用于输出所述第一输出信号。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一开关电路还包括第三缓冲器，所述第三缓冲器的第一端用于输入所述第一电压，所述第三缓冲器的第二端用于输入所述驱动信号，所述第三缓冲器的第三端用于输入所述第二输入信号，所述第三缓冲器的第四端与所述第一开关器件的第三端连接。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述列选信号为所述第二电压时，所述第一开关器件关闭，所述第二开关器件关闭，所述第一输出信号为所述第一电压；在所述驱动信号为所述第二电压，所述列选信号为所述第一电压时，所述第一开关器件导通，所述第二开关器件导通，所述第一输出信号为所述第二电压，所述第一驱动电路以所述第二电压对所述指纹电容进行充电。因此，本申请实施例的指纹传感器的电路结构中，开关器件的任意两个端口的电压差不超过VDD，从而能够保证开关器件不会被过压。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二开关电路包括第三开关器件和第三反相器；其中，所述第三开关器件的第一端用于输入所述第一输出信号，所述第三开关器件的第二端用于输入所述第一电压，所述第三开关器件的第三端连接所述第三反相器的第四端；所述第三反相器的第一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹传感器，其特征在于，包括第一驱动电路、N个第二驱动电路和N列电压积分器，所述N>1；其中：所述第一驱动电路，用于根据周期性的第一输入信号，产生周期性的驱动信号，所述第一输入信号和所述驱动信号的周期同为预定周期；其中，在所述预定周期的第一时间段内，所述第一输入信号为高电平，所述驱动信号为第一电压，在所述预定周期内的其他时间段内，所述第一输入信号为低电平，所述驱动信号为第二电压，所述第一电压和所述第二电压均大于零，且所述第一电压小于所述第二电压；每个第二驱动电路分别对应一列电压积分器，所述每个第二驱动电路用于根据第二输入信号，产生列选信号，所述列选信号用于控制对应的一列电压积分器的工作状态；其中，在所述第二输入信号为低电平时，所述列选信号为所述第二电压，在所述第二输入信号为高电平时，所述列选信号为所述第一电压；所述N列电压积分器的每个电压积分器用于接收所述驱动信号和对应的第二驱动电路产生的所述列选信号，根据所述驱动信号和所述列选信号对指纹电容进行充电或积分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种指纹传感器，其特征在于，包括第一驱动电路、N个第二驱动电路和N列电压积分器，所述N>1；其中：所述第一驱动电路，用于根据周期性的第一输入信号，产生周期性的驱动信号，所述第一输入信号和所述驱动信号的周期同为预定周期；其中，在所述预定周期的第一时间段内，所述第一输入信号为高电平，所述驱动信号为第一电压，在所述预定周期内的其他时间段内，所述第一输入信号为低电平，所述驱动信号为第二电压，所述第一电压和所述第二电压均大于零，且所述第一电压小于所述第二电压；每个第二驱动电路分别对应一列电压积分器，所述每个第二驱动电路用于根据第二输入信号，产生列选信号，所述列选信号用于控制对应的一列电压积分器的工作状态；其中，在所述第二输入信号为低电平时，所述列选信号为所述第二电压，在所述第二输入信号为高电平时，所述列选信号为所述第一电压；所述N列电压积分器的每个电压积分器用于接收所述驱动信号和对应的第二驱动电路产生的所述列选信号，根据所述驱动信号和所述列选信号对指纹电容进行充电或积分。2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述第一驱动电路包括第一缓冲器、第一反相器和第一电容器；所述第一反相器的输入端用于输入所述第一输入信号，所述第一反相器的输出端用于输出第一反向输入信号；所述第一缓冲器的第一端用于输入所述第一电压，所述第一缓冲器的第二端与所述第一缓冲器的第四端连接，所述第一缓冲器的第三端用于输入所述第一反向输入信号，所述第一缓冲器的第四端用于输出所述驱动信号；所述第一电容器的第一端与所述第一缓冲器的第四端连接，所述第一电容器的第二端与所述第一反相器的输出端连接。3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，在所述第一输入信号为高电平时，所述第一反向输出信号为低电平，所述驱动信号为所述第一电压，所述第一电容器的第一端为所述第一电压，所述第一电容器的第二端为低电平；在所述第一输入信号为低电平时，所述第一反向输出信号为高电平，所述第一电容器的第二端为所述第一电压，所述第一电容器的第一端为所述第二电压。4.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹传感器，其特征在于，所述第二驱动电路包括第二缓冲器、第二反相器和第二电容器；所述第二反相器的输入端用于输入所述第二输入信号，所述第二反相器的输出端用于输出第二反向输入信号；所述第二缓冲器的第一端用于输入所述第一电压，所述第二缓冲器的第二端与所述第二缓冲器的第四端连接，所述第二缓冲器的第三端用于输入所述第二反向输入信号，所述第二缓冲器的第四端用于输出所述列选信号；所述第二电容器的第一端连接所述第二缓冲器的第四端，所述第二电容器的第二端连接所述第二反相器的输出端。5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在于，在所述第二输入信号为高电平时，所述第二反向输入信号为低电平，所述列选信号为所述第一电压，所述第二电容器的第一端为所述第一电压，所述第二电容器的第二端为低电平；在所述第二输入信号为低电平时，所述第二反向输入信号为高电平，所述第二电容器的第二端为所述第一电压，所述第二电容器的第一端为所述第二电压。6.根据权利要求1至5中任一项所述的指纹传感器，其特征在于，所述每个电压积分器包括第一开关电路、第二开关电路和积分电路；所述第一开关电路，用于接收所述驱动信号和所述列选信号，输出第一输出信号，所述驱动信号和所述列选信号用于控制所述第一开关电路的导通和关闭，所述第一开关电路的输出端与所述指纹电容连接；所述第二开关电路，用于接收所述第一输出信号和所述第一输入信号，所述第一输出信号和所述第一输入信号用于控制所述第二开关电路的导通和关闭；其中，在所述驱动信号为所述第二电压，所述列选信号为所述第一电压时，所述第一开关电路导通，所述第二开关电路关闭，所述第一驱动电路以所述第二电压对所述指纹电容充电；在所述列选信号为所述第二电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟文，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44