[发明专利]指纹检测电路和指纹检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及指纹检测技术领域，尤其是涉及一种指纹检测电路和具有该指纹检测电路的指纹检测装置。

背景技术

在指纹检测装置中，指纹检测电路是用于将指纹包含的“峰”和“谷”的图像信息转化为电信号的核心模块。中国专利200710129193.0披露了一种指纹检测电路，其包括外部电极10、检测单元20、电阻30和信号产生源40，外部电极10与信号产生源40分别耦接至参考电平Vcmb与Vcma，检测单元20通过电阻30耦接至信号产生源40，检测电路还包括一输出端OUT耦接于检测单元20与电阻30之间，输出端OUT连接判断电路和模数转换器。不同的检测单元20与手指50表面不同的纹路之间等效构成许多具有不同电容值的电容组件，对信号产生源40而言，电阻30以及电容组件则构成一个滤波电路，因此在输出端OUT上会根据信号产生源40所提供的参考信号，随着电阻30的电阻值与电容组件的电容值的不同而对应产生不同的检测信号，从而实现指纹检测。

然而，该技术方案存在以下缺陷：首先，由于电容组件的电容很小，要获得适当的截止频率就要求电阻30非常大，集成在芯片上会消耗很大的成本；其次，在检测单个指纹像素点时需要经历多个“比较器检测->输入信号调节”周期来确定最终的直流电平，检测精度越高要求的检测周期越长，导致了检测速度和检测精度这两个重要指标不可兼得；最后，该专利的信号产生源40与模数转换器构成了一个闭环回路，使得电路存在环路不稳定的风险。

综上所述，现有的指纹检测电路，电路成本较高，电路稳定性较差，指纹检测速度较慢。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种指纹检测电路和指纹检测装置，旨在降低电路成本，提高电路稳定性和指纹检测速度。

为达以上目的，本发明提出一种指纹检测电路，包括：

信号发生电路，用于产生交流信号；

发射电极，用于传递所述交流信号至手指；

感应单元，用于采集手指的指纹信息；

信号处理电路，用于处理所述指纹信息；

所述信号发生电路与所述发射电极电连接，所述感应单元与所述信号处理电路电连接；所述感应单元与所述手指之间有第一电容，所述感应单元与GND之间有第二电容。

优选地，所述信号发生电路包括数模转换器、驱动器和直流升压器，所述驱动器分别与所述数模转换器、直流升压器和发射电极电连接，其中所述驱动器的输入端与所述数模转换器的输出端电连接，所述驱动器的输出端与所述发射电极电连接。

优选地，所述信号发生电路包括数模转换器和LC谐振电路，所述LC谐振电路的输入端与所述数模转换器的输出端电连接，所述LC谐振电路的输出端与所述发射电极电连接。

优选地，所述信号处理电路包括放大器和模数转换器，所述放大器的输入端与所述感应单元电连接，所述放大器的输出端与所述模数转换器的输入端电连接。

优选地，所述感应单元包括多个感应电极，所述放大器有多个，每一放大器电连接一感应电极。

优选地，所述发射电极和感应单元集成于一感应芯片。

优选地，所述发射电极为环形发射电极，其环绕于所述感应单元周围。

优选地，所述发射电极直接与手指接触或通过一导电体间接与手指接触来传递所述交流信号。

本发明同时提出一种指纹检测装置，包括一指纹检测电路，所述指纹检测电路包括：信号发生电路，用于产生交流信号；发射电极，用于传递所述交流信号至手指；感应单元，用于采集手指的指纹信息；信号处理电路，用于处理所述指纹信息；所述信号发生电路与所述发射电极电连接，所述感应单元与所述信号处理电路电连接；所述感应单元与所述手指之间有第一电容，所述感应单元与GND之间有第二电容。

本发明所提供的一种指纹检测电路，通过发射电极将具有一定幅度的交流信号耦合至手指，使得该交流信号通过手指和感应单元之间形成的第一电容与感应单元和地（GND）之间形成的第二电容产生分压信号，该分压信号即为指纹感应信号，其经信号处理电路处理后产生包含了指纹信息的输出数据，实现了指纹的检测。由于整个电路采用开环结构，不包含任何反馈环路，电路成本低，且不存在环路稳定性问题，可靠性高；而且本发明的指纹检测电路最快可仅使用一个模数转换器的转换周期的时间，即可将“峰”和“谷”的图像信息转化为相应的电信号，因此提高了指纹检测速度。

附图说明

图1是现有技术的指纹检测电路的电路图；

图2是本发明的指纹检测电路一实施例的结构框图；