超声波驱动电路、指纹识别装置及电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及到超声波驱动技术领域，特别涉及一种超声波驱动电路、指纹识别装置及电子设备。其中超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。电路设计灵敏度高，功耗低，电路相对简单，驱动效果更好。

【技术实现步骤摘要】
超声波驱动电路、指纹识别装置及电子设备
本技术涉及到超声波驱动
，特别涉及一种超声波驱动电路、指纹识别装置及电子设备。
技术介绍
超声波广泛应用于工业上的无损探伤、测距和测厚，农业上的超声育种、超声培苗和超声催产，生物医学上的诊断和手术及消费电子产品中的指纹识别等领域。在超声波应用领域中，超声波发射电路是系统中的关键部件。随着电子技术的发展和测量装置等在性能和精度方面的要求不断提高，如指纹识别模组，其已朝向高精度、高灵敏度和低功耗方向发展。但目前，超声波发射电路设计方法众多，但其电路复杂，驱动效果欠佳。
技术实现思路
为克服现有技术中的问题，本技术提供了一种超声波驱动电路、指纹识别装置及电子设备。本技术解决技术问题的方案是提供一种超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。优选地，所述驱动电路包括两个驱动单元，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括一个用于产生谐振的谐振单元，所述谐振单元输入端与所述两个驱动单元连接，所述谐振单元的输出端与所述电感电性连接，所述驱动信号经谐振单元以及电感与寄生电容进行两次谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。优选地，所述驱动电路包括(N+1)个驱动单元，N为正整数且N≥2，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括N个谐振单元，N个谐振单元分别为第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元，第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元与所述电感及超声波发射元件依次串联，第一谐振单元的输入端均与驱动单元连接，第二谐振单元······及第N谐振单元的另一输出端也与驱动单元连接。优选地，所述谐振单元包括电容和第二电感，电容和第二电感输入端均分别与驱动单元连接或与驱动单元及另一谐振单元的输出端连接，电容和第二电感输出端均连接至另一谐振单元的其中一个输入端或第一电感的一端。优选地，所述驱动电路进一步包括开关管Q1和开关管Q2，其中开关管Q1和开关管Q2均包括栅极及第一电极和第二电极，开关管Q1的第一电极和所述电源电路的正极进行电性连接，开关管Q1的第二电极与开关管Q2的第一电极进行电性连接形成一电气结点J，所述谐振电路包括电感L和超声波发射元件，而超声波发射元件进一步包括寄生电容Cf和超声波发射元件P，其中电感L的第一端与所述的电气结点J进行电性连接，电感L的第二端与寄生电容Cf的第一端，超声波发射元件P的第一端进行电性连接，且寄生电容Cf的第二端和超声波发射元件P的第二端进行电性连接并引出导线，最后将所述电源电路的负极、开关管Q2的第二电极进行电性连接后接入GND，所述开关管Q1和开关管Q2的栅极G用于接收输入信号，控制开关管Q1、Q2交替导通。优选地，所述驱动电路进一步包括开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6，其中开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6均包括栅极G及第一电极和第二电极，开关管Q3和开关管Q5的第一电极和所述电源电路的正极进行电性连接，开关管Q3的第二电极与开关管Q4的第一电极进行电性连接形成一电气结点J1，开关管Q5的第二电极与开关管Q6的第一电极进行电性连接形成一电气结点J2，所述开关管Q3、开关管Q4、谐振电路包括一级谐振单元和二级谐振单元，其中一级谐振单元进一步包括电感L1和电容C1，二级谐振单元进一步包括电感L2和超声波发射元件，其超声波发射元件又进一步包括寄生电容Cf和超声波发射元件P，其中电感L1的第一端与所述电气结点J1进行电性连接，电容C1的第一端与电气结点J2进行电性连接，电感L1的第二端与电容C1的第二端进行电性连接形成一电气结点J3，电感L2的第一端与电气结点J3进行电性连接，电感L2的第二端与寄生电容Cf的第一端，超声波发射元件P的第一端进行电性连接，且寄生电容Cf的第二端和超声波发射元件P的第二端进行电性连接并引出导线，最后将所述电源电路的负极、开关管Q4的第二电极、开关管Q6的第二电极进行电性连接后接入大地GND，所述开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6的栅极G用于接收输入信号，控制开关管Q3、Q4、Q5、Q6交替导通。优选地，所述超声波发射元件包括压电薄膜。优选地，谐振电路对驱动信号进行多级谐振以生成电信号以激发超声波发射元件发射超声波。优选地，一种指纹识别装置，其用于进行指纹识别，包括的超声波驱动电路，信号发生器及超声波信号采集电路，所述信号发生器与所述驱动电路连接并为其提供输入信号，所述超声波发射元件与超声波信号采集电路连接，所述超声波信号采集电路用于采集反馈回来的超声波反射信号，并根据采集到的超声波反射信号计算获得指纹信息。优选地，包括触控界面所述的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置在触控界面对面一侧。与现有技术相比，本技术的超声波驱动电路的有益效果如下：与现有技术相比，本技术的超声波驱动电路的有益效果如下：1、一种超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接。其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。此电路设计灵敏度高，功耗低，电路相对简单，驱动效果更好。2、本技术超声波驱动电路可以提供多级驱动和多级谐振，易于根据需求适当增减驱动单元和谐振单元，以适用在不同情况下的不同的超声波能量。3、本技术的指纹识别装置应用了超声波驱动电路及驱动方法，还将指纹识别装置应用到了一种电子设备当中，说明此超声波驱动电路及方法具有应用价值。【附图说明】图1是本技术第一实施例超声波驱动电路的模块示意图；图2是本技术第二实施例超声波驱动电路的电路结构示意图；图2a、2b和2c是本技术第二实施例超声波驱动电路的仿真效果波形图；图3是本技术第三实施例超声波驱动电路的模块示意图；图4是本技术第四实施例超声波驱动电路的电路结构示意图；图4a、4b和4c是本技术第四实施例超声波驱动电路的仿真效果波形图；图5是本技术第五实施例超声波驱动电路的模块示意图；图6是本技术第六实施例超声波驱动电路的电路结构示意图；图7是本技术超声波驱动方法的工作步骤流程示意图；图8是本技术第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，其特征在于：电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，其特征在于：电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。


2.如权利要求1所述的超声波驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括两个驱动单元，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括一个用于产生谐振的谐振单元，所述谐振单元输入端与所述两个驱动单元连接，所述谐振单元的输出端与所述电感电性连接，所述驱动信号经谐振单元以及电感与寄生电容进行两级谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。


3.如权利要求1所述的超声波驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括(N+1)个驱动单元，N为正整数且N≥2，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括N个谐振单元，N个谐振单元分别为第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元，第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元与所述电感及超声波发射元件依次串联，第一谐振单元的输入端均与驱动单元连接，第二谐振单元······及第N谐振单元的另一输出端也与驱动单元连接。


4.如权利要求2或3所述的超声波驱动电路，其特征在于：所述谐振单元包括电容和第二电感，电容和第二电感输入端均分别与不同驱动单元连接或与驱动单元及另一谐振单元的输出端连接，电容和第二电感输出端均连接至另一谐振单元的其中一个输入端或第一电感的一端。


5.如权利要求1所述的超声波驱动电路，其特征在于：所述驱动电路进一步包括开关管Q1和开关管Q2，其中开关管Q1和开关管Q2均包括栅极及第一电极和第二电极，开关管Q1的第一电极和所述电源电路的正极进行电性连接，开关管Q1的第二电极与开关管Q2的第一电极进行电性连接形成一电气结点J，所述谐振电路包括电感L和超声波发射元件，而超声波发射元件进一步包括寄生电容Cf和超声波发射元件P，其中电感L的第一端与所述的电气结点J进行电性连接，电感L的第二端与寄生电容Cf的第一端，超声波发射元件P的第一端进行电性连接，且寄生电容Cf的第二端和超声波发射元件P的第二端进行电性连接并引出导线，最后将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张千，陈佳兴，向勇，
申请(专利权)人：成都大超科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51