[发明专利]指纹检测电路及电子装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，指纹检测效果得不到优化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明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参考电压端，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。该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通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，该指纹检测电路通过调整该电路电容两端的电压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，该参考电压端为地端，该指纹检测电路还包括电源。该电源通过该开关单元与该电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。

在一个实施方式中，该开关单元包括第一开关及第二开关。该第一开关包括第一选择端、第一电源端及第一连接端，该第一选择端连接该电路电容的一端，该第一电源端连接该电源的第一极，该第一连接端连接该信号放大器的负向输入端。该第二开关包括第二选择端、第二电源端及第二连接端，该第二选择端连接该电路电容的另一端，该第二电源端连接该电源的第二极，该第二连接端连接该信号放大器的输出端。该第一选择端连接该第一连接端并与该第一电源端断开，该第二选择端连接该第二连接端并与该第二电源端断开，使得该电路电容连通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，及使得该电路电容与该电源断开。或该第一选择端连接该第一电源端并与该第一连接端断开，该第二选择端连接该第二电源端并与该第二连接端断开，使得该电源为该电路电容充电。

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＝(Vc-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，Vc为该电路电容两端的电压。

在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电容并联。该开关单元断开使该电路电容连通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。该开关单元闭合使该电路电容不连通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。

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为该电源的电压。

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。