[發(fā)明專利]具有感測(cè)參考電位提供電路的指紋感測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780001882.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN107636689B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅爾夫·松德布拉德;埃米爾·亞爾馬松;埃里克·薩爾;阿蘭·奧爾松;克拉斯-揚(yáng)·德蘭根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 指紋卡有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F3/041
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;楊林森

1.一種用于感測(cè)手指的指紋圖案的指紋感測(cè)系統(tǒng)，所述指紋感測(cè)系統(tǒng)包括：

裝置連接接口，所述裝置連接接口用于將所述指紋感測(cè)系統(tǒng)連接到電子裝置，所述裝置連接接口包括用于接收來自所述電子裝置的裝置參考電位的裝置參考電位輸入端；

感測(cè)設(shè)備，所述感測(cè)設(shè)備包括：

多個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)，所述感測(cè)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)被介電結(jié)構(gòu)覆蓋；以及

讀出電路，所述讀出電路連接到所述感測(cè)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)，用于響應(yīng)于所述手指的手指電位和所述感測(cè)結(jié)構(gòu)的感測(cè)結(jié)構(gòu)電位之間的電位差的變化來提供指示每一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)與所述手指之間的電容耦合的感測(cè)信號(hào)，所述讀出電路以所述感測(cè)結(jié)構(gòu)電位跟隨所述感測(cè)設(shè)備的感測(cè)參考電位的方式連接到所述感測(cè)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)；以及

感測(cè)參考電位提供電路，所述感測(cè)參考電位提供電路連接到所述感測(cè)設(shè)備，用于向所述感測(cè)設(shè)備提供如下形式的所述感測(cè)參考電位：相對(duì)于所述裝置參考電位在第一感測(cè)參考電位和第二感測(cè)參考電位之間交替的感測(cè)參考信號(hào)，相對(duì)于所述裝置參考電位在所述第一感測(cè)參考電位和所述第二感測(cè)參考電位之間的電位差的變化導(dǎo)致在所述手指電位和所述感測(cè)結(jié)構(gòu)電位之間的所述電位差的變化，其中，所述感測(cè)參考電位提供電路包括：

第一電容器；

第二電容器；

充電電路，所述充電電路用于對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器進(jìn)行充電；以及

開關(guān)電路，所述開關(guān)電路連接到所述第一電容器、所述第二電容器、所述充電電路和所述感測(cè)設(shè)備，用于在如下之間交替切換所述感測(cè)參考電位提供電路：

第一狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)中，所述第一電容器和所述第二電容器并聯(lián)連接到所述充電電路以允許所述充電電路對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器進(jìn)行充電，并且所述感測(cè)參考電位提供電路向所述感測(cè)設(shè)備提供所述第一感測(cè)參考電位；以及

第二狀態(tài)，在所述第二狀態(tài)中，所述第一電容器和所述第二電容器與所述充電電路斷開并且串聯(lián)連接在所述裝置參考電位輸入端與所述感測(cè)設(shè)備之間，從而所述感測(cè)參考電位提供電路向所述感測(cè)設(shè)備提供所述第二感測(cè)參考電位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)系統(tǒng)，其中，所述讀出電路包括：

多個(gè)電荷放大器，所述電荷放大器中的每一個(gè)連接到所述感測(cè)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)，用于提供指示由所述至少一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)所攜帶的電荷的變化的感測(cè)信號(hào)，其中，所述電荷放大器中的每一個(gè)包括：

第一輸入端，所述第一輸入端連接到所述至少一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)；

第二輸入端，所述第二輸入端連接到所述感測(cè)參考電位提供電路以接收所述感測(cè)參考電位；

輸出端，所述輸出端提供所述感測(cè)信號(hào)；

反饋電容器，所述反饋電容器連接在所述第一輸入端與所述輸出端之間；以及

至少一個(gè)放大器級(jí)，所述至少一個(gè)放大器級(jí)在所述第一輸入端和所述第二輸入端與所述輸出端之間，

其中，所述電荷放大器以如下方式來配置：所述第一輸入端處的電位大體上跟隨所述第二輸入端處的所述感測(cè)參考電位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋感測(cè)系統(tǒng)，其中，所述讀出電路還包括：

采樣電路，所述采樣電路連接到所述電荷放大器中的每一個(gè)的輸出端，用于在采樣時(shí)間處對(duì)所述感測(cè)信號(hào)進(jìn)行采樣，所述采樣時(shí)間與所述第一感測(cè)參考電位和所述第二感測(cè)參考電位之間的所述感測(cè)參考電位的變化有關(guān)。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)系統(tǒng)，其中，所述充電電路包括至少一個(gè)電流產(chǎn)生器，用于在所述感測(cè)參考電位提供電路處于所述第一狀態(tài)時(shí)向所述第一電容器和所述第二電容器提供電荷。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指紋感測(cè)系統(tǒng)，其中，所述感測(cè)參考電位提供電路還包括：

至少一個(gè)電壓檢測(cè)器，所述至少一個(gè)電壓檢測(cè)器用于在所述感測(cè)參考電位提供電路處于所述第一狀態(tài)時(shí)檢測(cè)所述第一電容器和所述第二電容器中的至少一個(gè)的兩端的電壓；以及

控制電路，所述控制電路連接到所述至少一個(gè)電壓檢測(cè)器和所述至少一個(gè)電流產(chǎn)生器，用于控制所述至少一個(gè)電流產(chǎn)生器供應(yīng)電流直到所述第一電容器和所述第二電容器中的至少一個(gè)的兩端的電壓達(dá)到預(yù)定充電電壓為止。