[發明專利]一種指紋傳感器

在審

• 申請號: 202010059604.9
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111062371A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 李富民;童紅杰
• 申請（專利權）人: 寧波愛芯微電子有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 李艷梅

1.一種指紋傳感器，其特征在于，包括介質層、激勵信號發生器、控制開關、采集單元、控制電路、選擇開關、可編程放大器(PGA)和模數轉換器(ADC)；所述采集單元表面覆蓋所述介質層，所述激勵信號發生器通過所述控制開關連接所述采集單元，所述采集單元通過所述選擇開關與所述可編程放大器(PGA)、所述模數轉換器(ADC)依次連接并把輸出電壓轉換成數字信號，所述控制電路為所述選擇開關、所述可編程放大器(PGA)和所述模數轉化器(ADC)提供時序信號和控制信號。

2.如權利要求1所述的指紋傳感器，其特征在于，所述采集單元包括采集極板、復位開關、內部參考電容C_b和指紋采集放大器，所述采集極板和所述復位開關、所述內部參考電容C_b和所述指紋采集放大器電路連接。

3.如權利要求2所述的指紋傳感器，其特征在于，所述激勵信號發生器產生激勵信號，通過所述控制開關連接到所述指紋采集放大器，作為所述指紋采集放大器的電源。

4.如權利要求3所述的指紋傳感器，其特征在于，所述激勵信號由高低電平的周期性方波構成，高電平為3.3V，低電平為1.5V。

5.如權利要求2所述的指紋傳感器，其特征在于，所述指紋采集放大器包括放大級、電流鏡組、內部固定電流源、NMOS管一、NMOS管二、一級輸出緩沖級，所述電流鏡組連接所述內部固定電流源，導出偏置電流，所述一級輸出緩沖級緩沖輸出所述指紋采集放大器的輸出電壓。

6.如權利要求5所述的指紋傳感器，其特征在于，所述指紋采集放大器的放大級包括依次連接的輸入放大管、cascode管、電流源負載一和電流源負載二。

7.如權利要求6所述的指紋傳感器，其特征在于，所述電流鏡組包括PMOS管一、PMOS管二和PMOS管三。

8.如權利要求7所述的指紋傳感器，其特征在于，所述PMOS管二和所述PMOS管三導出的偏置電流分別流過以二極管方式連接的所述NMOS管一，所述NMOS管二，分別給所述電流源負載二、所述電流源負載一提供偏置電壓，保證所述電流源負載一和所述電流源負載二工作在飽和區。

9.一種電路，其特征在于，包括如權利要求1-8任一所述的指紋傳感器。

10.一種指紋采集方法，其特征在于，使用如權利要求1-8任一所述的指紋傳感器，包括以下步驟：

S001、開始采集，復位開關由閉合轉換成斷開；

S002、激勵信號產生電平差；

S003、通過選擇開關選中已完成指紋采集的采集單元；

S004、采集單元的輸出電壓通過可編程放大器和模數轉換器轉換成數字信號。