[发明专利]具有感测参考电位提供电路的指纹感测系统

权利要求书

1.一种用于感测手指的指纹图案的指纹感测系统，所述指纹感测系统包括：

装置连接接口，所述装置连接接口用于将所述指纹感测系统连接到电子装置，所述装置连接接口包括用于接收来自所述电子装置的装置参考电位的装置参考电位输入端；

感测设备，所述感测设备包括：

多个感测结构，所述感测结构中的每一个被介电结构覆盖；以及

读出电路，所述读出电路连接到所述感测结构中的每一个，用于响应于所述手指的手指电位和所述感测结构的感测结构电位之间的电位差的变化来提供指示每一个感测结构与所述手指之间的电容耦合的感测信号，所述读出电路以所述感测结构电位跟随所述感测设备的感测参考电位的方式连接到所述感测结构中的每一个；以及

感测参考电位提供电路，所述感测参考电位提供电路连接到所述感测设备，用于向所述感测设备提供如下形式的所述感测参考电位：相对于所述装置参考电位在第一感测参考电位和第二感测参考电位之间交替的感测参考信号，相对于所述装置参考电位在所述第一感测参考电位和所述第二感测参考电位之间的电位差的变化导致在所述手指电位和所述感测结构电位之间的所述电位差的变化，其中，所述感测参考电位提供电路包括：

第一电容器；

第二电容器；

充电电路，所述充电电路用于对所述第一电容器和所述第二电容器进行充电；以及

开关电路，所述开关电路连接到所述第一电容器、所述第二电容器、所述充电电路和所述感测设备，用于在如下之间交替切换所述感测参考电位提供电路：

第一状态，在所述第一状态中，所述第一电容器和所述第二电容器并联连接到所述充电电路以允许所述充电电路对所述第一电容器和所述第二电容器进行充电，并且所述感测参考电位提供电路向所述感测设备提供所述第一感测参考电位；以及

第二状态，在所述第二状态中，所述第一电容器和所述第二电容器与所述充电电路断开并且串联连接在所述装置参考电位输入端与所述感测设备之间，从而所述感测参考电位提供电路向所述感测设备提供所述第二感测参考电位。

2.根据权利要求1所述的指纹感测系统，其中，所述读出电路包括：

多个电荷放大器，所述电荷放大器中的每一个连接到所述感测结构中的至少一个感测结构，用于提供指示由所述至少一个感测结构所携带的电荷的变化的感测信号，其中，所述电荷放大器中的每一个包括：

第一输入端，所述第一输入端连接到所述至少一个感测结构；

第二输入端，所述第二输入端连接到所述感测参考电位提供电路以接收所述感测参考电位；

输出端，所述输出端提供所述感测信号；

反馈电容器，所述反馈电容器连接在所述第一输入端与所述输出端之间；以及

至少一个放大器级，所述至少一个放大器级在所述第一输入端和所述第二输入端与所述输出端之间，

其中，所述电荷放大器以如下方式来配置：所述第一输入端处的电位大体上跟随所述第二输入端处的所述感测参考电位。

3.根据权利要求2所述的指纹感测系统，其中，所述读出电路还包括：

采样电路，所述采样电路连接到所述电荷放大器中的每一个的输出端，用于在采样时间处对所述感测信号进行采样，所述采样时间与所述第一感测参考电位和所述第二感测参考电位之间的所述感测参考电位的变化有关。

4.根据前述权利要求中任一项所述的指纹感测系统，其中，所述充电电路包括至少一个电流产生器，用于在所述感测参考电位提供电路处于所述第一状态时向所述第一电容器和所述第二电容器提供电荷。

5.根据权利要求4所述的指纹感测系统，其中，所述感测参考电位提供电路还包括：

至少一个电压检测器，所述至少一个电压检测器用于在所述感测参考电位提供电路处于所述第一状态时检测所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一个的两端的电压；以及

控制电路，所述控制电路连接到所述至少一个电压检测器和所述至少一个电流产生器，用于控制所述至少一个电流产生器供应电流直到所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一个的两端的电压达到预定充电电压为止。