[发明专利]一种指纹识别传感器

权利要求书

1.一种指纹识别传感器，其特征在于，包含：金属边框、感应单元阵列与外部发射源；

所述金属边框环绕设置于所述感应单元阵列的周围；

所述外部发射源向所述金属边框发射第一输入信号Vin1；

所述感应单元阵列包含若干个感应单元；每一个感应单元分别包含一个内部发射源与充电电容Cin；所述内部发射源向对应的Cin发射第二输入信号Vin2，对所述Cin进行充电；

其中，所述Vin2为与所述Vin1相位相反的方波，用于抵消所述Vin1中携带的直流大信号；

所述指纹识别传感器还包含控制器；

所述控制器，用于在该指纹识别传感器未检测到手指接触所述金属边框时，控制所述内部发射源减小所述Vin2的幅度或者停止发射所述Vin2；

其中，所述Vin1采用第一积分器输入信号，所述Vin2采用第二积分器输入信号；所述第一积分器输入信号与所述第二积分器输入信号的积分次数相同；

所述金属边框为矩形，所述感应单元阵列为矩形或者圆形阵列；或者，所述金属边框为圆形，所述感应单元阵列为圆形或者矩形阵列。

2.根据权利要求1所述的指纹识别传感器，其特征在于，每一个感应单元均包含第一极板、第二极板与地线VSS；

所述第一极板与所述第二极板并列设置；所述VSS环绕设置于所述第一极板与所述第二极板的周围；

在触摸时，手指与第一极板形成第一接触电容C1，与第二极板形成第二接触电容C2，第一极板和第二极板之间形成反馈电容Cf。

3.根据权利要求2所述的指纹识别传感器，其特征在于，每一个感应单元还均包含放大器与复位开关；

所述放大器的输入节点分别与所述第一极板、所述复位开关的第一端口相连，所述放大器的输出节点分别与所述第二极板、所述复位开关的第二端口相连；

所述复位开关的第三端口用于输入复位信号。

4.根据权利要求3所述的指纹识别传感器，其特征在于，所述放大器包含：第一P沟道金属-氧化物-半导体场效应晶体管PMOS、第二PMOS、第一N沟道金属-氧化物-半导体场效应晶体管NMOS与第二NMOS；

所述第一PMOS的栅极用于输入第一偏置电压Vbp1，源极用于输入工作电压VDD，漏极与所述第二PMOS的源极相连；

所述第二PMOS的栅极用于输入第二偏置电压Vbp2，漏极与所述第一NMOS的漏极相连，并作为所述放大器的输出节点；

所述第一NMOS的栅极用于输入第三偏置电压Vbn1，源极与所述第二NMOS的漏极相连；

所述第二NMOS的栅极为所述放大器的输入节点，源极接地。

5.根据权利要求4所述的指纹识别传感器，其特征在于，通过控制所述Vbp1从所述感应单元阵列中选择工作的若干行感应单元；通过控制所述Vbp2从所述感应单元阵列中选择工作的若干列感应单元；或者，

通过控制所述Vbp2从所述感应单元阵列中选择工作的若干行感应单元；通过控制所述Vbp1从所述感应单元阵列中选择工作的若干列感应单元；

其中，所述Vbp1与所述Vbp2中任意一个大于或者等于工作电压VDD时，所述放大器关闭。

6.根据权利要求3所述的指纹识别传感器，其特征在于，所述复位开关为第三NMOS；

所述第三NMOS的漏极为所述复位开关的第一端口，源极为所述复位开关的第二端口，栅极为所述复位开关的第三端口。

7.根据权利要求3所述的指纹识别传感器，其特征在于，每一个感应单元还均包含一个反相器；

所述反相器与所述复位开关的第三端口相连。

8.根据权利要求2所述的指纹识别传感器，其特征在于，在触摸时，所述指纹识别传感器采用电荷传递模式，输出变化量ΔVo为：

ΔVo＝(Vin1*ΔC1)/Cf，

其中，ΔC1为触摸时手指与感应单元中的第一极板之间的第一接触电容C1的变化量。

9.根据权利要求2所述的指纹识别传感器，其特征在于，在触摸时，所述指纹识别传感器采用积分模式，输出变化量ΔVo为：ΔVo＝(n*Vin1*ΔC1)/Cf，

其中，ΔC1为触摸时手指与感应单元中的第一极板之间的第一接触电容C1的变化量，n为积分次数。