[實用新型]一種高靈敏度電容傳感器電路

有效

• 申請號: 201920836000.3
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN210142327U
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 陶憲博
• 申請（專利權）人: 蘇州市乙木電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王凱

本實用新型一種高靈敏度電容傳感器電路，所述電路包含有由上至下的頂部金屬層、次頂部金屬層和屏蔽金屬層、以及位于三層金屬層下的電壓緩沖器，開關一SW1、開關二SW2、開關三SW3位于三層金屬層下，且開關一SW1的兩端分別連接于高電平VDD和頂部金屬層之間，開關二SW2的兩端分別與頂部金屬層和次頂部金屬層相連接，開關三SW3的一端與次頂部金屬層相連接、另一端連接至接地端VSS；次頂部金屬層經電壓緩沖器輸出電信號；屏蔽金屬層連接至電壓緩沖器的輸出端，從而消除金屬層和屏蔽金屬層之間的寄生電容Cparasitic，提高了靈敏度。

技術領域

本實用新型涉及一種高靈敏度電容傳感器電路，尤其是涉及一種用于提高電容傳感器(如電容式指紋傳感器)靈敏度的電路。

背景技術

目前，電容傳感器是常用的傳感設備之一，如電容式指紋傳感器已廣泛應用于智能手機。電容式指紋傳感器由指紋的山脊和山谷構成感應電容，電容式指紋傳感器由一個或多個含有一系列傳感單元的半導體芯片構成，通常這些傳感單元為微小的金屬板；傳感單元內的金屬板的尺寸比手指上指紋上山脊的寬度小，每個金屬板檢測到其與相對應的指紋的山脊或山谷之間的電容大小各不相同。然后，傳感單元將檢測到的電容轉換為電壓信號，經過信號處理和數字化后，生成一個代碼來表示指紋的像素。

但是，由于智能手機顯示器層疊厚度大，對提高電容式傳感器的靈敏度帶來了極大的難度；這是由于：難以提高靈敏度的一個主要因素為傳感單元本身的寄生電容，在實際應用中，寄生電容遠高于指紋電容。尤其是在智能手機顯示器屏幕厚度增加的情況下，進一步加大了指紋電容檢測的難度。為此，亟需一種能夠提高電容傳感器檢測精度的電路。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種高靈敏度電容傳感器電路，其能夠有效的提高電容傳感器的檢測精度。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種高靈敏度電容傳感器電路，所述電路包含有由上至下的頂部金屬層、次頂部金屬層和屏蔽金屬層、以及位于三層金屬層下的電壓緩沖器，開關一、開關二、開關三位于三層金屬層下，且開關一的兩端分別連接于高電平和頂部金屬層之間，開關二的兩端分別與頂部金屬層和次頂部金屬層相連接，開關三的一端與次頂部金屬層相連接、另一端連接至接地端；次頂部金屬層經電壓緩沖器輸出電信號；屏蔽金屬層連接至電壓緩沖器的輸出端。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過連接電壓緩沖器與屏蔽金屬層，從而消除寄生電容，極大的提高了傳感器的靈敏度。

附圖說明

圖1為常規的電容傳感器的構成示意圖。

圖2為本實用新型的電容傳感器的構成示意圖。

具體實施方式

參見圖2，本實用新型涉及的一種高靈敏度電容傳感器電路，所述電路包含有由上至下的頂部金屬層、次頂部金屬層和屏蔽金屬層、以及位于三層金屬層下的電壓緩沖器，開關一SW1、開關二SW2、開關三SW3位于三層金屬層下(開關一SW1、開關二SW2、開關三SW3可以為MOS 管，并由設置于三層金屬層下的控制電路進行控制)，且開關一SW1的兩端分別連接于高電平VDD和頂部金屬層之間，開關二SW2的兩端分別與頂部金屬層和次頂部金屬層相連接，開關三SW3的一端與次頂部金屬層相連接、另一端連接至接地端VSS；次頂部金屬層經電壓緩沖器輸出電信號；屏蔽金屬層連接至電壓緩沖器的輸出端；