[实用新型]电容指纹芯片以及电容指纹检测设备

说明书

本说明书公开一种电容指纹芯片以及电容指纹检测设备，电容指纹芯片包括：第一电压域，所述第一电压域内设置有电源管理单元、模数转换器、串行接口和数字逻辑单元，所述第一电压域接收外界供电电源以及电平转换时钟信号；第二电压域，所述第二电压域内设置有传感器阵列、采样电路和驱动转换电路；所述第二电压域接收所述第一电压域提供的激励信号，通过所述驱动转换电路为所述传感器阵列提供浮地电源；其中，所述采样电路为全差分模式的采样电路，用于降低所述电平转换时钟信号和所述激励信号的跳变沿重叠而引入的电源共模噪声。本说明书所提供的电容指纹芯片以及电容指纹检测设备，能够消除噪声干扰，不影响指纹图像的识别。

技术领域

本说明书涉及指纹传感器技术领域，尤其涉及一种电容指纹芯片以及电容指纹检测设备。

背景技术

指纹识别技术是目前众多生物识别技术中最成熟的技术，其应用也是最广泛的，是最常用的身份认证方式。电容式指纹识别技术是当今最为主流的身份识别技术，与超声波指纹识别技术以及光学指纹识别技术相比，其具有体积小、图像质量好、耐久性高、功耗低等优势。利用电容式指纹芯片进行指纹识别时，先将手指按在传感器表面，手指表面和传感器顶部金属层分别构成等效电容的两极；此时，手指上的指纹谷和脊同传感器顶部金属层形成大小不同的电容值；后续传感器能根据这些大小不同的电容值产生对应的电信号并经芯片转换成指纹图像。

电容式指纹芯片通常会包括传感器、读出电路和模数转换电路部分。传统的电容式指纹芯片应用于电子设备进行指纹检测时还会搭配电源驱动芯片与电容式指纹芯片配合工作。而本次所涉及的电容指纹芯片则舍弃了此电源驱动芯片，运用电子设备的核心处理芯片直接控制电容式指纹芯片工作，可以降低整个电容式指纹检测系统的制作成本以及电容式指纹检测系统所占用的空间。

当进一步压缩此电容式指纹芯片的尺寸时，例如当电容式指纹芯片应用于电子设备侧边时，则此电容式指纹芯片为检测预期范围内的指纹信息时，形状设计为长条形，长边沿着电子设备的侧边延伸。

目前针对这种集成了电容式指纹检测功能的单芯片的电容指纹芯片，随着尺寸的缩减，较易受到所应用的电子设备或者外界的干扰，进而干扰电容指纹芯片所检测的指纹图像。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种电容指纹芯片以及电容指纹检测设备，能够消除噪声干扰，不影响指纹图像的识别。

为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种电容指纹芯片，包括：

第一电压域，所述第一电压域内设置有电源管理单元、模数转换器、串行接口和数字逻辑单元，所述第一电压域接收外界供电电源以及电平转换时钟信号；

第二电压域，所述第二电压域内设置有传感器阵列、采样电路和驱动转换电路；所述第二电压域接收所述第一电压域提供的激励信号，通过所述驱动转换电路为所述传感器阵列提供浮地电源；

其中，所述采样电路为全差分模式的采样电路，用于降低所述电平转换时钟信号和所述激励信号的跳变沿重叠而引入的电源共模噪声。

作为一种优选的实施方式，所述全差分模式的采样电路包括第一输入端和第二输入端；所述第一输入端和所述第二输入端均与所述传感器阵列中的传感器连接。

作为一种优选的实施方式，所述传感器阵列包括第一传感器和参考传感器，所述参考传感器设置于所述第一传感器的外围或者边缘位置；所述全差分模式的采样电路的第一输入端或第二输入端连接所述参考传感器。

作为一种优选的实施方式，所述全差分模式的采样电路的第一输入端和所述第二输入端接入所述传感器阵列中两个不同的传感器。

作为一种优选的实施方式，所述模数转换器对所述全差分模式的采样电路的输出信号进行模数转换。

本说明书实施方式提供一种电容指纹芯片，包括：