[發明專利]超聲波驅動電路及驅動方法、指紋識別裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201910905381.0
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110560347A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 張千;陳佳興;向勇
• 申請（專利權）人: 成都大超科技有限公司
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02;G06K9/00
• 代理公司: 51265 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 黎照西

1.一種超聲波驅動電路，包括電源電路，驅動電路和諧振電路，其特征在于：電源電路和諧振電路之間通過驅動電路進行電性連接，其中諧振電路包括電感及超聲波發射元件，電感一端與驅動電路電性連接，另一端與超聲波發射元件電性連接，所述超聲波發射元件為帶寄生電容的超聲波發射元件，所述驅動電路用于將輸入信號進行放大后輸出驅動信號，所述驅動信號經所述電感與寄生電容諧振后生成電信號以激發超聲波發射元件發出超聲波。

2.如權利要求1所述的超聲波驅動電路，其特征在于：所述驅動電路包括兩個驅動單元，驅動單元用于將輸入信號進行放大后輸出驅動信號，所述諧振電路還進一步包括一個用于產生諧振的諧振單元，所述諧振單元輸入端與所述兩個驅動單元連接，所述諧振單元的輸出端與所述第一電感電性連接，所述驅動信號經諧振單元以及第一電感與寄生電容進行兩級諧振后生成電信號以激發超聲波發射元件發出超聲波。

3.如權利要求1所述的超聲波驅動電路，其特征在于：所述驅動電路包括(N+1)個驅動單元，N為正整數且N≥2，驅動單元用于將輸入信號進行放大后輸出驅動信號，所述諧振電路還進一步包括N個諧振單元，N個諧振單元分別為第一諧振單元，第二諧振單元···········第N諧振單元，第一諧振單元，第二諧振單元······第N諧振單元與所述第一電感及超聲波發射元件依次串聯，第一諧振單元的輸入端均與驅動單元連接，第二諧振單元······及第N諧振單元的另一輸出端也與驅動單元連接。

4.如權利要求2或3所述的超聲波驅動電路，其特征在于：所述諧振單元包括電容和第二電感，電容和第二電感輸入端均分別與不同驅動單元連接或與驅動單元及另一諧振單元的輸出端連接，電容和第二電感輸出端均連接至另一諧振單元的其中一個輸入端或第一電感的一端。

5.如權利要求1所述的超聲波驅動電路，其特征在于：所述驅動電路進一步包括開關管Q1和開關管Q2，其中開關管Q1和開關管Q2均包括柵極及第一電極和第二電極，開關管Q1的第一電極和所述電源電路的正極進行電性連接，開關管Q1的第二電極與開關管Q2的第一電極進行電性連接形成一電氣結點J，所述諧振電路包括電感L和超聲波發射元件，而超聲波發射元件進一步包括寄生電容Cf和超聲波發射元件P，其中電感L的第一端與所述的電氣結點J進行電性連接，電感L的第二端與寄生電容Cf的第一端，超聲波發射元件P的第一端進行電性連接，且寄生電容Cf的第二端和超聲波發射元件P的第二端進行電性連接并引出導線，最后將所述供電電源的負極、開關管Q2的第二電極進行電性連接后接入GND，所述開關管Q1和開關管Q2的柵極G用于接收輸入信號，控制開關管Q1、Q2交替導通。

6.如權利要求1所述的超聲波驅動電路，其特征在于：所述驅動電路進一步包括開關管Q3、開關管Q4、開關管Q5和開關管Q6，其中開關管Q3、開關管Q4、開關管Q5和開關管Q6均包括柵極G及第一電極和第二電極，開關管Q3和開關管Q5的第一電極和所述電源電路的正極進行電性連接，開關管Q3的第二電極與開關管Q4的第一電極進行電性連接形成一電氣結點J1，開關管Q5的第二電極與開關管Q6的第一電極進行電性連接形成一電氣結點J2，所述開關管Q3、開關管Q4、諧振電路包括一級諧振單元和二級諧振單元，其中一級諧振單元進一步包括電感L1和電容C1，二級諧振單元進一步包括電感L2和超聲波發射元件，其超聲波發射元件又進一步包括寄生電容Cf和超聲波發射元件P，其中電感L1的第一端與所述電氣結點J1進行電性連接，電容C1的第一端與電氣結點J2進行電性連接，電感L1的第二端與電容C1的第二端進行電性連接形成一電氣結點J3，電感L2的第一端與電氣結點J3進行電性連接，電感L2的第二端與寄生電容Cf的第一端，超聲波發射元件P的第一端進行電性連接，且寄生電容Cf的第二端和超聲波發射元件P的第二端進行電性連接并引出導線，最后將所述供電電源的負極、開關管Q4的第二電極、開關管Q6的第二電極進行電性連接后接入大地GND，所述開關管Q3、開關管Q4、開關管Q5和開關管Q6的柵極G用于接收輸入信號，控制開關管Q3、Q4、Q5、Q6交替導通。