[发明专利]基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器

权利要求书

1.一种基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，包括：指纹采集单元电路和阱电位调制电压产生电路；

所述指纹采集单元电路，输入端连接高压脉冲信号VHS，输出端通过耦合电容Cc连接输出电路或后级接收放大电路；

所述阱电位调制电压产生电路，输入端连接高压直流电源，输出端连接所述指纹采集单元电路，生成阱电位调制信号，并提供给所述指纹采集单元电路作为高压脉冲信号VHS。

2.如权利要求1所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述高压脉冲信号VHS为阱电位调制电压产生电路产生的高低电平、信号频率和占空比满足指纹采集单元电路要求的阱电位调制信号,用于直接或间接驱动手指指纹的形成。

3.如权利要求1所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述指纹采集单元电路还包括手指电容Cf、放大器、反馈电容Cfb和开关S；

所述放大器，由n阱、直流电流源构成、绝缘栅场效应晶体管一、绝缘栅场效应晶体管二、偏置电压Vb和电荷补偿电容Cp构成；所述n阱为绝缘栅场效应晶体管一和绝缘栅场效应晶体管二的独立衬底。

4.如权利要求3所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述手指电容Cf，由手指表面与顶层金属两个导电极板构成，手指电容中间介质层由常见介质材料构成。

5.如权利要求1所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述输出电路或后级接收放大电路的输入端还通过直流补偿电容Cdc耦合连接数模转换器DAC；

所述数模转换器DAC，产生合适的模拟量，用来调节电路的直流偏置。

6.如权利要求3所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述放大器的输出端输出所述指纹采集单元电路的输出信号Vout，输出信号为：

Vout=(VH-VL)×CfCfb]]>

其中，Vout为所述指纹采集单元电路的输出信号，VH为所述高压脉冲信号VHS的高电平，VL为所述高压脉冲信号VHS的低电平，Cf为手指电容，Cfb为反馈电容。

7.如权利要求3所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述放大器为低噪声放大器LNA。

8.如权利要求3所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述反馈电容Cfb，由第二极板即顶层金属与下层金属的寄生电容构成；所述直流补偿电容Cdc，由第二极板与下层金属的寄生电容构成。

9.如权利要求1所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述阱电位调制电压产生电路的工作原理为：通过非交叠时钟产生电路，内部采用脉冲斩波电路，将高压直流电源提供的高压和内部自带低压直流信号斩波形成对应高电平和低电平的方波信号。

10.如权利要求1所述的基于BCD工艺的高穿透能力的指纹传感器，其特征在于，所述高压直流电源，为集成在传感器内部的直流电源或外部直流电源。