[发明专利]超声波检测电路和图像传感器像素电路以及信号检测方法

说明书

本发明提供超声波检测电路，超声波检测电路，其特征在于，压电元件用于接收超声波信号并将之转换成交流电信号；峰值信号检测电路，与所述压电元件连接用于检测所述交流电信号；峰值信号检测电路，同时检测所述交流电信号的正向输出和负向输出信号；放大电路，用于放大所述正向或负向的输出信号。

技术领域

本发明属于传感器领域，特别涉及对超声波传感器电路的改进。

背景技术

指纹识别是应用最广泛的生物识别技术。近年来，基于热，电，声，光等方法的指纹采集技术被开发出来。自2013年，apple公司在其手机产品上使用了电容式指纹传感器，指纹识别传感器在手机上得到了广泛应用。但是，电容式指纹传感器对表面材质的穿透能力小于400um，无法支持屏幕下指纹识别的要求。而目前，手机的发展趋势是全面屏，正面的指纹识别传感器需要具有1mm以上的穿透力以穿透屏幕。能达到1mm以上穿透力的指纹识别技术主要有光学采集技术和超声波采集技术两种。尤其是超声波技术，模组更薄，采集面积更大并且相比光学来说，不受外界环境的影响。超声波技术将成为后续移动设备的主流指纹采集技术。

美国高通公司在超声波指纹识别技术已经成功用于手机上。其第三代产品有望穿透1.5mm左右的屏幕，来配合全面屏手机的结构设计。但是，由于高通公司产品中TFT像素电路的接收效率低，抗干扰能力差，通过提供发射能量来达到所需的穿透能力，其发射超声波的驱动信号达到峰峰值200V。大的驱动信号会产生很大的EM干扰，对手机的设计带来困难。另外，大的驱动信号也意味着更大的功耗，对移动设备来说，会降低待机时间。

发明内容

为解决上述技术问题本申请提供一种超声波检测电路，包括：

压电元件，用于接收超声波信号并将之转换成交流电信号；

峰值信号检测电路，与所述压电元件连接用于检测所述交流电信号；峰值信号检测电路，同时检测所述交流电信号的正向输出和负向输出信号；

放大电路，用于放大所述正向或负向的输出信号。

优选地，所述峰值信号检测电路包括正向峰值信号检测电路和负向峰值信号检测电路，所述正向电荷峰值信号检测电路连接第一驱动电平，所述负向峰值检测信号连接第二驱动电平。

优选地，所述第一驱动电平在峰值检测时提供低电平驱动信号，所述第二驱动电平在峰值检测时提供高电平驱动信号。

优选地，所述正向峰值信号检测电路包括第一二极管，其正极连接所述压电元件的输出端，负极连接第一电平驱动；所述正向峰值信号检测电路包括复位开关，第一复位开关连接所述第一二极管的正极和第一驱动电平。

优选地，所述负向峰值信号检测电路包括第二二极管，其正极连接所述第二电驱动电平，负极连接所述压电元件的输出端；所述负向峰值信号检测电路包括第二复位开关，复位开关连接所述第二二极管的负极和第二驱动电平。

优选地，所述放大电路包括正向信号放大电路和负向信号放大电路；所述正向信号放大电路连接正向峰值信号检测电路，并输出正向峰值信号的放大信号；负向峰值信号放大电路连接负向峰值信号检测电路，并输出负向峰值信号的放大信号。

优选地，所述放大电路包括薄膜晶体管，放大电路的输出端连接输出开关。

优选地，所述压电元件包括第一输出电极和第二输出电极，第一输出电极连接所述正向峰值信号检测电路，第二输出电极连接所述负向峰值信号检测电路。

本申请还提供一种超声波图像检测传感器像素电路，包括：

压电元件，用于接收超声波信号并将之转换成交流电信号，包括用于输出信号的第一输出电极和第二输出电极；

所述第一输出电极连接正向峰值信号检测电路；

所述第二输出电极连接负向峰值信号检测电路；