指紋檢測(cè)電路及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及于指紋檢測(cè)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種指紋檢測(cè)電路及一種電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在指紋檢測(cè)領(lǐng)域中，由于電容芯片式的指紋檢測(cè)電路由于體積小、功耗低等優(yōu)勢(shì)，因此，此類(lèi)檢測(cè)電路在手機(jī)及平板市場(chǎng)上快速突圍，成為首選。
[0003]上述檢測(cè)電路檢測(cè)手指的指紋脊谷信息，由于指紋的脊線與指紋檢測(cè)電路的感應(yīng)單元之間的距離較近，指紋的谷線處與指紋檢測(cè)檢測(cè)電路的感應(yīng)單元之間的距離較遠(yuǎn)，所以脊線與感應(yīng)單元之間形成的電容和谷線與感應(yīng)單元之間形成的電容是有差異的，只要檢測(cè)到上述電容(下稱(chēng)手指電容)，就可以分出指紋信息的脊谷特征。
[0004]上述指紋檢測(cè)電路的輸出電壓是與手指電容(待測(cè)電容)為線性正比關(guān)系，最后的結(jié)果對(duì)應(yīng)于脊線的手指電容的輸出電壓和對(duì)應(yīng)于谷線的手指電容的輸出電壓的數(shù)值差距一般都很小，而手指電容對(duì)應(yīng)的輸出電壓需放大一定倍數(shù)后進(jìn)行處理，但是放大倍數(shù)會(huì)受到量程限制，如果放大倍數(shù)太大，輸出電壓就會(huì)超過(guò)量程造成數(shù)據(jù)溢出，放大倍數(shù)小，后續(xù)計(jì)算脊線對(duì)應(yīng)的輸出電壓及谷線對(duì)應(yīng)的輸出電壓的差值就會(huì)很小，不好識(shí)別，這使得指紋檢測(cè)效果得不到優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種指紋檢測(cè)電路及一種電子裝置。
[0006]—種指紋檢測(cè)電路，該指紋檢測(cè)電路用于向手指?jìng)鬟f激勵(lì)信號(hào)以采集手指電容。該指紋檢測(cè)電路包括信號(hào)放大器、電路電容、可變電阻及開(kāi)關(guān)單元。該信號(hào)放大器的負(fù)向輸入端連接該手指電容，該信號(hào)放大器的正向輸入端連接地端，該信號(hào)放大器根據(jù)該手指電容的電容值，從該信號(hào)放大器的輸出端輸出電壓。該電路電容連接在該信號(hào)放大器的負(fù)向輸入端與該信號(hào)放大器的輸出端之間。該開(kāi)關(guān)單元與該可變電阻串聯(lián)并控制該可變電阻與該電路電容并聯(lián)，使得該電壓與該手指電容的電容值的關(guān)系為非線性關(guān)系。
[0007]上述指紋檢測(cè)電路中，信號(hào)放大器輸出的電壓與手指電容(待測(cè)電容)的關(guān)系為非線性關(guān)系，在后續(xù)處理時(shí)，對(duì)信號(hào)放大器輸出的電壓是進(jìn)行局部線性的放大，使輸出的脊線對(duì)應(yīng)的電壓和谷線對(duì)應(yīng)的電壓之間的差值變大，信噪比更高，使后續(xù)算法更容易識(shí)別，進(jìn)而提高了指紋檢測(cè)效果。
[0008]在一個(gè)實(shí)施方式中，該手指電容的電容值由以下公式確定:Vo = (Vs-Vt卡Cx/Ci)，其中，Vo為該電壓，Vt為該激勵(lì)信號(hào)的電壓幅值，Cx為該手指電容的電容值，Ci為該電路電容的電容值，Vs為該電路電容下降的電壓幅度，且Vs = Vt * Cx * Ts/(Ci * Ci *Rs)，Rs為該可變電阻的阻值，Ts為檢測(cè)時(shí)間。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，該開(kāi)關(guān)單元包括第一連接端及第二連接端，該第一連接端連接該電路電容的一端，該第二連接端連接該可變電阻的一端，該可變電阻的另一端連接該電路電容的另一端。該第一連接端連接該第二連接端使該可變電阻與該電路電容并聯(lián)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，該指紋檢測(cè)電路還包括采樣保持電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該采樣保持電路連接在該信號(hào)放大器的輸出端與該模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間。
[0011 ] 一種電子裝置，包括指紋檢測(cè)電路，該指紋檢測(cè)電路用于向手指?jìng)鬟f激勵(lì)信號(hào)以采集手指電容。該指紋檢測(cè)電路包括信號(hào)放大器、電路電容、可變電阻及開(kāi)關(guān)單元。該信號(hào)放大器的負(fù)向輸入端連接該手指電容，該信號(hào)放大器的正向輸入端連接地端，該信號(hào)放大器根據(jù)該手指電容的電容值，從該信號(hào)放大器的輸出端輸出電壓。該電路電容連接在該信號(hào)放大器的負(fù)向輸入端與該信號(hào)放大器的輸出端之間。該開(kāi)關(guān)單元與該可變電阻串聯(lián)并控制該可變電阻與該電路電容并聯(lián)，使得該電壓與該手指電容的電容值的關(guān)系為非線性關(guān)系Ο
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，該手指電容的電容值由以下公式確定:Vo = (Vs-Vt卡Cx/Ci)，其中，Vo為該電壓，Vt為該激勵(lì)信號(hào)的電壓幅值，Cx為該手指電容的電容值，Ci為該電路電容的電容值，Vs為該電路電容下降的電壓幅度，且Vs = Vt * Cx * Ts/(Ci * Ci *Rs)，Rs為該可變電阻的阻值，Ts為檢測(cè)時(shí)間。
[0013]在一個(gè)實(shí)施方式中，該開(kāi)關(guān)單元包括第一連接端及第二連接端，該第一連接端連接該電路電容的一端，該第二連接端連接該可變電阻的一端，該可變電阻的另一端連接該電路電容的另一端。該第一連接端連接該第二連接端使該可變電阻與該電路電容并聯(lián)。
[0014]在一個(gè)實(shí)施方式中，該指紋檢測(cè)電路還包括采樣保持電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該采樣保持電路連接在該信號(hào)放大器的輸出端與該模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方式中，該電子裝置還包括指紋傳感器，該指紋傳感器用于與該手指形成該手指電容。
[0016]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的指紋檢測(cè)電路的示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的指紋檢測(cè)電路采集指紋的示意圖；及
[0020]圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的電子裝置的平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱合指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱合地包括一個(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通信；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0024]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)定進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)定之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
[0025]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明較佳實(shí)施方式的指紋檢測(cè)電路100包括信號(hào)放大器102、電路電容104、開(kāi)關(guān)單元106、可變電阻108、采樣保持電路110及模數(shù)轉(zhuǎn)換器112。
[0026]在指紋檢測(cè)電路100采集指紋時(shí)，請(qǐng)結(jié)合圖2，該指紋檢測(cè)電路100可向手指500傳遞激勵(lì)信號(hào)以采集手指電容114。例如，指紋檢測(cè)電路100可通過(guò)信號(hào)發(fā)生器116輸出該激勵(lì)信號(hào)，并通過(guò)發(fā)射電極(圖未示)向手指500傳遞激勵(lì)信號(hào)。該激勵(lì)信號(hào)可為交流信號(hào)，如正弦波、方波或者三角波的交流信號(hào)。該交流信號(hào)的電壓幅值為Vt (下稱(chēng)激勵(lì)電壓)，該交流信號(hào)的頻率為S。
[0027]該手指電容114是指手指500指紋與指紋傳感器502之間形成的電容，例如，指紋的脊線與指紋傳感器502之間形成脊線電容，指紋的谷線與指紋傳感器502之間形成谷線電容。脊線電容及谷線電容可統(tǒng)稱(chēng)為手指電容114，也就是待測(cè)電容。
[0028]例如，請(qǐng)結(jié)合圖2，指紋傳感器502包括邊框504及由多個(gè)指紋感應(yīng)單元506通過(guò)排列組成的二維檢測(cè)陣列508。