超声指纹识别电路及其驱动方法、识别装置与流程

1.本发明涉及指纹识别技术领域，更具体地，涉及一种超声指纹识别电路及其驱动方法、识别装置。


背景技术：

2.每个人的皮肤纹路(包括指纹)在图案、断点和交叉点上各不相同，是唯一且终生不变的。利用这种唯一性和稳定性，我们创造了指纹识别技术，即把一个人同他的指纹对应起来。通过对获取的指纹和预先保存的指纹进行比较，验证访问者的真实身份。
3.相关技术中，由于超声波穿透性强，在手指表面存在水渍、污渍的情况下，也能够对指纹进行识别，因而超声指纹识别技术的应用越来越广泛。具体地，超声指纹识别方法利用手指谷脊反射超声波形成的谷脊差值信号，形成指纹图像。但相关技术中，超声指纹识别电路中的驱动晶体管的阈值电压会直接影响谷脊差值信号。与此同时，不同的超声指纹识别电路对应的驱动晶体管的阈值电压不同时，可能会进一步导致谷脊差值信号的误差范围扩大，影响指纹识别精度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种超声指纹识别电路及其驱动方法、识别装置，旨在消除晶体管阈值电压对指纹识别的影响，提高指纹识别的精准度。
5.第一方面，本发明提供一种超声指纹识别电路，包括：
6.第一信号端和第二信号端，所述第一信号端用于接收第一信号，所述第二信号端用于接收第二信号；
7.驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极连接第一节点，所述驱动晶体管的第一极连接第二节点，所述驱动晶体管的第二极连接第三节点；所述驱动晶体管用于在信号识别阶段产生驱动信号；
8.第一补偿模块，所述第一补偿模块的控制端连接第一信号控制端，所述第一补偿模块的第一端连接补偿信号端，所述第一补偿模块的第二端连接所述第三节点；
9.第二补偿模块，所述第二补偿模块的控制端连接第二信号控制端，所述第二补偿模块的第一端连接所述第二节点，所述第二补偿模块的第二端连接所述第一节点；
10.所述第一补偿模块和所述第二补偿模块共同用于在补偿阶段检测和自补偿所述驱动晶体管的阈值电压的偏差；
11.超声模块，所述超声模块的第一端连接第四节点，所述第四节点与所述第一节点耦接；所述超声模块的第二端用于发射或接收超声信号；所述超声模块用于在信号发射阶段发射所述超声信号，或，在信号接收阶段接收反射的所述超声信号并生成脊信号或谷信号；
12.回收模块，所述回收模块的控制端连接第三信号控制端，所述回收模块的第一端连接第三信号端，所述回收模块的第二端连接所述第四节点；所述回收模块用于在信号接
收阶段吸收反射的所述超声信号的负电位波形；
13.积分模块，所述积分模块的控制端连接第四信号控制端，所述积分模块的第一端连接所述第四节点，所述积分模块的第二端连接所述第一节点；所述积分模块用于在所述信号接收阶段将反射的所述超声信号的正电位波形传输至所述第一节点；
14.电容，所述电容的第一端连接所述积分模块的第二端，所述电容的第二端连接所述第一节点；所述电容用于保持所述第一节点的电位；
15.电压写入模块，所述电压写入模块的控制端连接第一开关信号控制端，所述电压写入模块的第一端连接所述第一信号端，所述电压写入模块的第二端连接所述第二节点；所述电压写入模块用于在信号识别阶段向所述驱动晶体管写入第一信号端输出的第一信号；
16.电流写入模块，所述电流写入模块的控制端连接第二开关信号控制端，所述电流写入模块的第一端连接所述第二信号端，所述电流写入模块的第二端连接所述第三节点；所述电流写入模块用于在信号识别阶段向所述第三节点写入第二信号。
17.第二方面，本发明提供一种超声指纹识别电路的驱动方法，用于驱动本发明第一方面提供的超声指纹识别电路，该驱动方法至少包括：初始化阶段、补偿阶段、信号发射阶段、信号接收阶段和信号识别阶段；
18.在初始化阶段：所述回收模块用作第一复位模块，所述第一复位模块导通，将所述第三信号端的第三信号写入第四节点，对所述第四节点进行复位；
19.所述电压写入模块用作第二复位模块，所述第二补偿模块用作第三复位模块，所述第二复位模块和所述第三复位模块导通，将第一信号端的第一信号写入第一节点，对所述第一节点进行复位；
20.在补偿阶段：所述第一补偿模块和所述第二补偿模块导通，所述第一补偿模块和所述第二补偿模块对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿；
21.在信号发射阶段：所述超声模块发射超声信号；
22.在信号接收阶段：所述超声模块接收反射的所述超声信号并生成脊信号或谷信号；所述回收模块导通，将反射的所述超声信号的负电位波形传输至所述第三信号端；所述积分模块导通，将反射的所述超声信号的正电位波形传输至所述第一节点；
23.在信号识别阶段：所述电压写入模块和所述电流写入模块导通，所述电压写入模块将第一信号写入所述第二节点，所述电流写入模块将第二信号写入所述第三节点，根据所述第三节点的电压确定指纹信息。
24.第三方面，本发明还提供一种超声指纹识别装置，包括本发明第一方面所提供的超声指纹识别电路。
25.与现有技术相比，本发明提供的超声指纹识别电路及其驱动方法、识别装置，至少实现了如下的有益效果：
26.本发明所提供的实施例通过设置与驱动晶体管栅极耦接的第一补偿模块和第二补偿模块在补偿阶段向第一节点传输补偿信号，使第一节点的电位到达vref+vth。在信号接收阶段，第一节点接收来自超声模块反射的超声信号，反射的超声信号在电容的第一端进行充电，使第一节点的电位提高为vref+vth+
△
v。在信号识别阶段，电流写入模块将第二信号端的第二信号写入第三节点，且第二信号为电流信号。因此，在信号识别阶段，第一信
号端、电压写入模块、第二节点、驱动晶体管、第三节点、电流写入模块和第二信号端构成回路中的电流为i＝k(vref+vth+
△
v-v
n3-vth)。由公式可知，驱动晶体管的阈值电压被抵消，可以通过第三节点的电位确定指纹识别信息。本发明所提供的实施例，消除了驱动晶体管的阈值电压对超声指纹识别电路的影响，提高了指纹识别的精准度。
27.当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
28.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
29.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
30.图1为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的结构示意图；
31.图2为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的结构示意图；
32.图3为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的电路图；
33.图4为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的电路图；
34.图5为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的驱动方法的流程图；
35.图6为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图；
36.图7为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图；
37.图8为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图；
38.图9为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别装置的俯视图。
具体实施方式
39.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
40.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
41.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
42.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
44.此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表第一装置可直接电性耦接于第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至第二装置。
45.参照图1和图2所示，其中，图1为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的结构示意图，图2为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的结构示意图。本发明实施例所提供一种超声指纹识别电路100，包括：
46.第一信号端vdd和第二信号端data，第一信号端vdd用于接收第一信号，第二信号端data用于接收第二信号；
47.驱动晶体管m0，驱动晶体管m0的栅极连接第一节点n1，驱动晶体管m0的第一极连接第二节点n2，驱动晶体管m0的第二极连接第三节点n3；驱动晶体管m0用于在信号识别阶段产生驱动信号；
48.第一补偿模块10，第一补偿模块10的控制端连接第一信号控制端s1，第一补偿模块10的第一端连接补偿信号端vref，第一补偿模块的第二端连接第三节点n3；
49.第二补偿模块20，第二补偿模块20的控制端连接第二信号控制端s2，第二补偿模块20的第一端连接第二节点n2，第二补偿模块20的第二端连接第一节点n1；
50.第一补偿模块10和第二补偿模块20共同用于在补偿阶段检测和自补偿驱动晶体管m0的阈值电压vth的偏差；
51.超声模块30，超声模块30的第一端连接第四节点n4，第四节点n4与第一节点n1耦接；超声模块30的第二端用于发射或接收超声信号；超声模块30用于在信号发射阶段发射超声信号，或，在信号接收阶段接收反射的超声信号并生成脊信号或谷信号；
52.回收模块40，回收模块40的控制端连接第三信号控制端s3，回收模块40的第一端连接第三信号端db，回收模块40的第二端连接第四节点n4；回收模块40用于在信号接收阶段吸收反射的超声信号的负电位波形；
53.积分模块50，积分模块50的控制端连接第四信号控制端s4，积分模块50的第一端连接第四节点n4，积分模块50的第二端连接第一节点n1；积分模块50用于在信号接收阶段将反射的超声信号的正电位波形传输至第一节点；
54.电容c，电容c的第一端连接积分模块50的第二端，电容c的第二端连接第一节点n1；电容c用于保持第一节点n1的电位；
55.电压写入模块60，电压写入模块60的控制端连接第一开关信号控制端e1，电压写入模块60的第一端连接第一信号端vdd，电压写入模块60的第二端连接第二节点n2；电压写入模块60用于在信号识别阶段向驱动晶体管m0写入第一信号端vdd输出的第一信号；
56.电流写入模块70，电流写入模块70的控制端连接第二开关信号控制端e2，电流写入模块70的第一端连接第二信号端data，电流写入模块70的第二端连接第三节点n3；电流写入模块70用于在信号识别阶段向第三节点n3写入第二信号。
57.需要说明的是，图1和图2仅示出了本技术中超声指纹识别电路100的一种框架结构，在本技术的一些其他实施例中，超声指纹识别电路100的框架结构还可体现为其它，本技术对此不进行具体限定。
58.具体地，本发明实施例所提供的超声指纹识别电路100包括的驱动晶体管m0，驱动晶体管m0的栅极连接第一节点n1，驱动晶体管m0的第一极连接第二节点n2，驱动晶体管m0的第二极连接第三节点n3。驱动晶体管m0用于在信号识别阶段产生驱动信号。
59.参照图2所示，本实施例中，回收模块40的第一端连接第三信号端db，第二端连接第四节点n4。在初始化阶段，回收模块40复用为第一复位模块01，第一复位模块01导通，第三信号端db输出的第三信号传输至第四节点n4，对第四节点n4进行复位。对第四节点n4进行复位，能够在初始化阶段清除上一次超声指纹识别过程中第四节点n4残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。另外，在初始化阶段，将回收模块40复用为第一复位模块
01，能够简化超声指纹识别电路的结构，进而简化超声指纹识别装置的整体结构。
60.电压写入模块60的第一端连接第信号端vdd，第二端连接第二节点n2；第二补偿模块20的第一端连接第二节点n2，第二端连接第一节点n1。在初始化阶段，电压写入模块60复用为第二复位模块02，第二补偿模块20复用为第三复位模块03。第二复位模块02和第三复位模块03导通，第一信号端vdd输出的第一信号传输至第一节点n1，对第一节点n1进行复位。对第一节点n1进行复位，能够在初始化阶段清除上一次超声指纹识别过程中第一节点n1残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。另外，在初始化阶段t1，将电压写入模块60和第二补偿补偿模块20分别复用为第二复位模块02和第三复位模块03，不需要对第一节点n1额外布置复位电路，进而能够简化超声指纹识别电路的结构。
61.参照图1或图2所示，本实施例中，第一补偿模块10的第一端连接补偿信号端vref，第二端连接第三节点n3；第二补偿模块20的第一端连接第二节点n2，第二端连接第一节点n1。在补偿阶段，第一补偿模块10、驱动晶体管m0和第二补偿模块20导通，补偿信号端vref的补偿信号通过第一补偿模块10、驱动晶体管m0和第二补偿模块20向第一节点n1充电。第一补偿模块10和第二补偿模块20通过在补偿阶段对第一节点n1进行补偿，能够补偿驱动晶体管m0的阈值电压vth的偏差，减少驱动晶体管m0的阈值电压vth对超声指纹识别的影响，提高超声指纹识别的精准度。
62.超声模块30在信号发射阶段发射超声信号，和，在信号接收阶段接收反射的超声信号并生成脊信号和谷信号。需要说明的是，补偿阶段至少部分与信号发射阶段重合，且补偿阶段发生于信号接收阶段之前。超声模块30是超声指纹识别电路100的重要组成部分，也是超声指纹识别装置200进行人机互联的窗口。
63.继续参照图1所示，回收模块40的第一端连接第三信号端db，第二端连接第四节点n4。在信号接收阶段，回收模块40在反射的超声信号为负电位时导通，在反射的超声信号为正电位时闭合，用于吸收反射的超声信号的负电位波形。积分模块50的第一端连接第四节点n4，第二端耦接第一节点n1。在信号接受阶段，积分模块50在反射的超声信号为正电位时导通，在反射的超声信号为负电位时闭合，用于接收反射的超声信号的正电位波形。通过在第四节点n4同时连接回收模块40和积分模块50，能够分离脊信号或谷信号中包括正电位波形和负电位波形，只让脊信号或谷信号中的正电位波形传输至第一节点n1，进行超声指纹识别。避免了负电位信号使第一节点n1的电位降低导致的误差，提高了超声指纹识别的精准度。
64.电容c的的第一端连接积分模块50的第二端，第二端连接第一节点n1。在信号接受阶段，反射的超声信号中的正电位向电容c充电。在信号识别阶段，电容c保持第一节点n1的电位。
65.第一信号端vdd和第二信号端data分别耦接驱动晶体管m0的第一极和第二极。第一信号端vdd用于接收第一信号；第二信号端data用于接收第二信号。其中，第一信号为电压信号，第二信号为电流信号。第一信号端vdd和第二信号端data用于在信号识别阶段向超声指纹识别电路100提供电压信号和电流信号，以使驱动晶体管m0导通，产生驱动信号。
66.在本发明所提供的一种可选实施例中，参照图3，图3为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的电路图。第一补偿模块10包括第一晶体管m1，第一晶体管m1的栅极连接第一信号控制端s1，第一晶体管的第一极连接补偿信号端vref，第一晶体管m1的第二
极连接第三节点n3。
67.可以理解的是，第一晶体管m1包括栅极、第一极和第二极。其中，第一晶体管m1的栅极为第一补偿模块10的控制端，第一晶体管m1的第一极为第一补偿模块10的第一端，第一晶体管m1的第二极为第一补偿模块10的第二端。第一晶体管m1的栅极连接第一信号控制端s1，用于接收第一信号控制端s1的控制信号，进行导通或截止。示例性的，图3所示的第一晶体管m1为n型晶体管。n型晶体管在栅极接收到高电平信号时导通，在接收到低电平信号时截止。在补偿阶段，第一信号控制端s1输出高电平信号，第一晶体管m1导通，将补偿信号端vref输出的补偿信号传输至第三节点n3。第一晶体管m1和第二补偿模块20共同作用能够将补偿信号传输至第一节点n1，用于补偿驱动晶体管m0的阈值电压vth的偏差，减少驱动晶体管m0的阈值电压vth对超声指纹识别的影响，提高超声指纹识别的精准度。
68.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，第二补偿模块20包括第二晶体管m2，第二晶体管m2的栅极连接第二信号控制端s2，第二晶体管m2的第一极连接第二节点n2，第二晶体管m2的第二极连接第一节点n1。
69.可以理解的是，第二晶体管m2包括栅极、第一极和第二极。其中，第二晶体管m2的栅极为第二补偿模块20的控制端，第二晶体管m2的第一极为第二补偿模块20的第一端，第二晶体管m2的第二极为第二补偿模块20的第二端。第二晶体管m2的栅极连接第二信号控制端s2，用于接收第二信号控制端s2的控制信号，进行导通或截止。在初始化阶段或补偿阶段，第二信号控制端s2输出高电平信号，第二晶体管m2导通，将第二节点n2的信号传输至第一节点n1。在初始化阶段，电压写入模块60复用为第二复位模块02，第二补偿模块20复用为第三复位模块03，第二晶体管m2与第三复位模块03共同作用，将第一信号端vdd的第一信号传输至第一节点n1。对第一节点n1进行复位，能够在初始化阶段t1清除上一次超声指纹识别过程中第一节点n1残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。在补偿阶段，第一晶体管m1和第二晶体管m2共同作用能够将补偿信号传输至第一节点n1，用于补偿驱动晶体管m0的阈值电压vth的偏差，减少驱动晶体管m0的阈值电压vth对超声指纹识别的影响，提高超声指纹识别的精准度。
70.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，超声模块30包括发射电极tx、接收电极rx和压电层，压电层设置于发射电极tx和接收电极rx之间，发射电极tx用于在信号发射阶段发射超声信号，压电层用于在信号接收阶段接收反射的超声信号并生成脊信号或谷信号，接收电极rx用于接收脊信号或谷信号。
71.可以理解的是，超声模块30包括发射电极tx、接收电极rx和压电层。其中，发射电极tx在发信号发射阶段发射出超声信号，超声信号到达手指或其他组织的表面会发生反射。在信号接受阶段，压电层接收反射回来的超声信号，由于手指表面具有凹凸不平的脊和谷，而脊和谷对超声信号的反射不同。因此，压电层根据接收反射的超声超声信号生成脊信号或谷信号，并将上述脊信号和谷信号发送给接收电极rx。接收电极rx将接收到的脊信号或谷信号发送至第四节点n4。
72.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，回收模块40包括第三晶体管m3，第三晶体管m3的栅极连接第三信号控制端s3，第三晶体管的第一极连接第三信号端db，第三晶体管m3的第二极连接第四节点n4。
73.可以理解的是，第三晶体管m3包括栅极、第一极和第二极。其中，第三晶体管m3的
栅极为回收模块40的控制端，第三晶体管m3的第一极为回收模块40的第一端，第三晶体管m2的第二极为回收模块40的第二端。第二晶体管m2的栅极连接第三信号控制端s3，用于接收第三信号控制端s3的控制信号，进行导通或截止。在初始化阶段，第三信号控制端s3输出高电平信号，第三晶体管m3导通，第三信号端db的第三信号传输至第四节点n4，对第四节点n4进行复位。第三信号可以是0电位信号。对第四节点n4进行复位，能够在初始化阶段清除上一次超声指纹识别过程中第四节点n4残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。另外，在初始化阶段，将回收模块40复用为第一复位模块01，能够简化超声指纹识别电路的结构，进而简化识别装置的整体结构。在信号接收阶段，第三信号控制端s3输出0电位信号，当传输至第四节点n4的反射的超声信号为正电位信号时，第三晶体管m3的栅极的控制信号相对于第四节点n4的反射的超声信号为低电平信号，第三晶体管m3截止。当传输至第四节点n4的反射的超声信号为负电位信号时，第三晶体管m3的栅极的控制信号相对于第四节点n4的反射的超声信号为高电平信号，第三晶体管m3导通，传输至第四节点n4的反射的超声信号的负电位信号被传输至第三信号端db。避免了负电位信号使第一节点n1的电位降低导致的误差，提高了超声指纹识别的精准度。
74.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，积分模块50包括第四晶体管m4，第四晶体管m4的控制端连接第四信号控制端s4，第四晶体管m4的第一极连接第四节点n4，第四晶体管m4的第二极连接第一节点n1。
75.可以理解的是，第四晶体管m4包括栅极、第一极和第二极。其中，第四晶体管m4的栅极为积分模块50的控制端，第四晶体管m4的第一极为积分模块50的第一端，第三晶体管m2的第二极为积分模块50的第二端。第二晶体管m2的栅极连接第四信号控制端s4，用于接收第四信号控制端s4的控制信号，进行导通或截止。示例性的，图3所示的第四晶体管m4为p型晶体管。p型晶体管在栅极接收到高电平信号时截止，在接收到低电平信号时导通。在信号接收阶段，第四信号控制端s4输出0电位信号。当传输至第四节点n4的反射的超声信号为负电位信号时，第四晶体管m4的栅极的控制信号相对于第四节点n4的反射的超声信号为高电平信号，第四晶体管m4截止。当传输至第四节点n4的反射的超声信号为正电位信号时，第四晶体管m4的栅极的控制信号相对于第四节点n4的反射的超声信号为低电平信号，第四晶体管m4导通，传输至第四节点n4的反射的超声信号的正电位信号被传输至电容c，对电容c进行充电，进而保持第一节点n1的电位。
76.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，电压写入模块60包括第五晶体管m5，第五晶体管m5的栅极连接第一开关信号控制端e1，第五晶体管m5的第一极连接第一信号端vdd，第五晶体管m5的第二极连接第二节点n2。
77.可以理解的是，第五晶体管m5包括栅极、第一极和第二极。其中，第五晶体管m5的栅极为电压写入模块60的控制端，第五晶体管m5的第一极为电压写入模块60的第一端，第五晶体管m5的第二极为电压写入模块60的第二端。第五晶体管m5的栅极连接第一开关信号控制端e1，用于接收第一开关信号控制端e1的控制信号，进行导通或截止。在初始化阶段或信号识别阶段，第一开关信号控制端e1输出高电平信号，第五晶体管m5导通，将第一信号端vdd输出的第一信号传输至第一节点n2。在初始化阶段，电压写入模块60复用为第二复位模块02，第二补偿模块20复用为第三复位模块03，第五晶体管m5和第二晶体管m2共同作用，将第一信号端vdd的第一信号传输至第一节点n1。对第一节点n1进行复位，能够在初始化阶段
t1清除上一次超声指纹识别过程中第一节点n1残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。同时，将电压写入模块60复用为第二复位模块02能够简化超声指纹识别电路的结构。在信号识别阶段，第五晶体管m5导通，将第一信号端vdd输出的第一信号传输至第一节点n2，用于与驱动晶体管m0构成回路，驱动驱动晶体管m0产生驱动信号。
78.在本发明所提供的一种可选实施例中，继续参照图3所示，电流写入模块70包括第六晶体管m6，第六晶体管m6的栅极连接第二开关信号控制端e2，第六晶体管m6的第一极连接第二信号端data，第六晶体管m6的第二极连接第三节点n3。
79.可以理解的是，第六晶体管m6包括栅极、第一极和第二极。其中，第六晶体管m6的栅极为电流写入模块70的控制端，第六晶体管m6的第一极为电流写入模块70的第一端，第六晶体管m6的第二极为电流写入模块70的第二端。第六晶体管m6的栅极连接第二开关信号控制端e2，用于接收第二开关信号控制端e2的控制信号，进行导通或截止。信号识别阶段，第二开关信号控制端e2输出高电平信号，第六晶体管m6导通，将第二信号端data输出的第二信号传输至第三节点n3，用于与驱动晶体管m0构成回路，驱动驱动晶体管m0产生驱动信号。
80.在本发明度提供的一种可选实施例中，参照图4所示，图4为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的电路图。本发明实施例所提供的超声指纹识别电路100的电路连接方式与上述任一实施例中的超声指纹识别电路100相同。但是，图3所示超声指纹识别电路100中，以驱动晶体管m0为n型晶体管为例进行说明的，图4所示超声指纹识别电路100中，以驱动晶体管m0为p型晶体管为例进行说明的。p型晶体管在低电平信号的控制下导通，在高电平信号的控制下截止。n型晶体管在高电平信号的控制下导通，在低电平信号的控制下截止。此外，上述驱动晶体管m0可以为p型晶体管，也可以为n型晶体管，本技术对此不做限定。
81.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种超声指纹识别电路的驱动方法，用于驱动上述任一种实施例所提供的超声指纹识别电路。参照图1至图3、图5至图7所示，其中，图5为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的驱动方法的流程图；图6为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图；图7为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图。
82.本发明实施例所提供的超声指纹识别电路的驱动方法，用于驱动上述任一实施例中的超声指纹识别电路100，超声指纹识别电路100包括：驱动晶体管m0、电容c、第一补偿模块10、第二补偿模块20、超声模块30、回收模块40、积分模块50、电压写入模块60和电流写入模块70。
83.驱动方法至少包括：初始化阶段t1、补偿阶段t20、信号发射阶段t2、信号接收阶段t3和信号识别阶段t4。
84.在初始化阶段t1：回收模块40用作第一复位模块01，第一复位模块01导通，将第三信号端db的第三信号写入第四节点n4，对第四节点n4进行复位。
85.可以理解的是，回收模块40在初始化阶段t1复用为第一复位模块01，第一复位模块01的控制端连接第三信号控制端s3，第一复位模块01的第一极连接第三信号端db，第一复位模块01的第二极连接第四节点n4。在初始化阶段t1，第三信号控制端s3输出高电平信号，第一复位模块01导通，将第三信号端db的第三信号写入第四节点n4。第三信号可以是0
电位信号。对第四节点n4进行复位，能够在初始化阶段t1清除上一次超声指纹识别过程中第四节点n4残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。另外，在初始化阶段t1，将回收模块40复用为第一复位模块01，能够简化超声指纹识别电路的结构，进而简化识别装置的整体结构。
86.电压写入模块60用作第二复位模块02，第二补偿模块20用作第三复位模块03，第二复位模块02和第三复位模块03导通，将第一信号端vdd的第一信号写入第一节点n1，对第一节点n1进行复位。
87.可以理解的是，电压写入模块60在初始化阶段t1复用为第二复位模块02，第二补偿模块20在初始化阶段t1复用为第三复位模块03。第二复位模块02的控制端连接第一开关信号控制端e1，第二复位模块02的第一极连接第一信号端vdd，第二复位模块02的第二极连接第二节点n2。第三复位模块03的控制端连接第二信号控制端s2，第三复位模块03的第一极连接第二节点n2，第三复位模块03的第二极连接第一节点n1。在初始化阶段t1，第一开关信号控制端e1和第二信号控制端s2均输出高电平信号，第二复位模块02和第三复位模块03导通，第一信号端vdd的第一信号依次通过第二复位模块02、第二节点n2和第三复位模块03传输至第一节点n1。此时，第一节点n1的电压为vdd。对第一节点n1进行复位，能够在初始化阶段t1清除上一次超声指纹识别过程中第一节点n1残留的电压，进而提高本次超声指纹识别的精准度。另外，在初始化阶段t1，将电压写入模块60和第二补偿补偿模块20分别复用为第二复位模块02和第三复位模块03，不需要对第一节点n1额外布置复位电路，进而能够简化超声指纹识别电路的结构。
88.在补偿阶段t20：第一补偿模块10和第二补偿模块20导通，第一补偿模块10和第二补偿模块20对驱动晶体管m0的阈值电压vth进行补偿。
89.可以理解的是，第一补偿模块10的控制端连接第一信号控制端s1，第一补偿模块10的第一极连接补偿信号控制端vref，第一补偿模块10的第二极连接第三节点n3。第二补偿模块20的控制端连接第二信号控制端s2，第二补偿模块20的第一极连接第二节点n2，第二补偿模块20的第二极连接第一节点n1。在补偿阶段t20，第一信号控制端s1和第二信号控制端s2均输出高电平信号，第一补偿模块10和第二补偿模块20导通。补偿信号控制端vref发出的补偿信号通过第一补偿模块10、第三节点n3、驱动晶体管m0、第二节点n2和第二补偿模块20传输至第一节点n1。第一节点n1的电位从vdd逐渐将至vref+vth。通过对第一节点n1进行补偿，能够补偿驱动晶体管m0的阈值电压vth的偏差，减少驱动晶体管m0的阈值电压vth对超声指纹识别的影响，提高超声指纹识别的精准度。
90.在信号发射阶段t2：超声模块30发射超声信号。
91.可以理解的是，在信号发射阶段t2，超声模块30向外发出超声信号。需要说明的是，信号发射阶段t2是针对超声模块30而言，补偿阶段t20是针对补偿模块而言。补偿阶段t20包括于信号发射阶段t2，且补偿阶段t20与信号发射阶段t2的起始时间相同，但结束时间早于信号发射阶段t2。补偿阶段t20至少部分与信号发射阶段t2重合，能够减少超声指纹识别电路的驱动时间，提高识别的效率。
92.在信号接收阶段t3：超声模块30接收反射的超声信号并生成脊信号或谷信号；回收模块40导通，将反射的超声信号的负电位波形传输至第三信号端db；积分模块50导通，将反射的超声信号的正电位波形传输至第一节点n1。
93.可以理解的是，在信号接收阶段t3，超声模块30接收到由手指或其他生物组织反射的超声信号，并根据反射的超声信号生成脊信号和谷信号。其中，脊信号用于表示指纹中的凸起，谷信号用于表示指纹中的凹陷。脊信号或谷信号传输至第四节点n4。由于脊信号或谷信号中既包括正电位波形又包括负电位波形，因此在第四节点n4，需要将正电位波形和负电位波形进行分离。只让脊信号或谷信号中的正电位波形传输至第一节点n1。
94.因此，回收模块40和积分模块50均与第四节点n4耦接，其中，回收模块40导通时，用于吸收反射的超声信号中的负电位波形。积分模块50导通时，用于将反射的超声信号中的正电位波形传输至第一节点n1。
95.具体地，回收模块40的控制端连接第三信号控制端s3，回收模块40的第一极连接第三信号端db，回收模块40的第二极连接第四节点n4。在信号接受阶段t3，第三信号控制端s3输出0电位信号。当传输至第四节点n4的脊信号或谷信号为负电位信号时，回收模块40的控制端的电位相较于第四节点n4的电位为高电平。因此，回收模块40导通，第四节点n4的负电位信号通过回收模块40传输至第三信号端db。
96.积分模块50的控制端连接第四信号控制端s4，积分模块50的第一极连接第四节点n4，积分模块50的第二极连接电容c的第一端。在信号接受阶段t3，第四信号控制端s4输出0电位信号。当传输至第四节点n4的脊信号或谷信号为正电位信号时，积分模块50的控制端的电位相较于第四节点n4的电位为低电平。因此，积分模块50导通，第四节点n4的正电位信号通过积分模块50传输至电容c的第一端，对电容c进行充电，进而保持第一节点n1不同的电位。示例性的，脊信号或谷信号对电容c充电，使第一节点n1的电位提高
△
v，则此时第一节点n1的电位为vref+vth+
△
v。
97.在信号识别阶段t4：电压写入模块60和电流写入模块70导通，电压写入模块60将第一信号写入第二节点n2，电流写入模块70将第二信号写入第三节点n3，根据第三节点n3的电压确定指纹信息。
98.可以理解的是，电压写入模块60的控制端连接第一开关信号控制端e1，电压写入模块60的第一极连接第一信号端vdd，电压写入模块60的第二极连接第二节点n2。电流写入模块70的控制端连接第二开关信号控制端e2，电流写入模块70的第一极连接第二信号端data，电压写入模块70的第二极连接第三节点n3。在信号识别阶段t4，第一开关信号控制端e1和第二开关信号控制端e2均输出高电平信号，电压写入模块60和电流写入模块70导通。第一信号端vdd、电压写入模块60、第二节点n2、驱动晶体管m0、第三节点n3、电流写入模块70和第二信号端data构成回路。第二信号端data发出的第二信号为电流信号。因此，当第二信号固定时，回路中的电流为i＝k(vref+vth+
△
v-v
n3-vth)，即当电流i和补偿信号vref的数值固定时，通过第三节点n3的电位v
n3
可以确定脊信号或谷信号使第一节点n1提高的电位
△
v，进而确定指纹信息。
99.由上述可知，本发明提供的实施例，消除了驱动晶体管m0的阈值电压vth的影响。
100.在本发明所提供的一种可选实施例中，参照图4、图5和图8所示，其中，图8为本发明实施例所提供的另一种超声指纹识别电路的驱动方法的时序图。
101.需要说明的是，图7所示是图3所示的超声指纹识别电路100的的驱动方法的时序图；图8所示是图4所示的超声指纹识别电路100的驱动方法的时序图。图3所示超声指纹识
别电路100中，以驱动晶体管m0为n型晶体管为例进行说明的，图4所示超声指纹识别电路100中，以驱动晶体管m0为p型晶体管为例进行说明的。p型晶体管在低电平信号的控制下导通，在高电平信号的控制下截止。n型晶体管在高电平信号的控制下导通，在低电平信号的控制下截止。
102.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种超声指纹识别装置200，参照图9所示，图9为本发明实施例所提供的一种超声指纹识别装置的俯视图。本发明所提供的超声指纹识别装置200包括上述任一种实施例所提供的超声指纹识别电路100。
103.需要说明的是，本发明实施例所提供的超声指纹识别装置200具体可体现为手机、平板电脑、笔记本电脑、打卡器、智能门锁等任何具有指纹识别功能的产品或部件。
104.可以理解的是，图9仅以超声指纹识别装置200的俯视结构为矩形为例对本发明的超声指纹识别装置200进行示意，并不对超声指纹识别装置200的实际形状进行限定，在本发明的一些其他实施例中，超声指纹识别装置200的俯视结构的形状还可体现为圆角矩形、圆形、椭圆形或者包括弧形结构的异形，本发明对此不进行具体限定。
105.综上，本发明提供的超声指纹识别电路及其驱动方法、识别装置，至少实现了如下的有益效果：
106.本发明所提供的实施例通过设置与驱动晶体管栅极耦接的第一补偿模块和第二补偿模块在补偿阶段向第一节点传输补偿信号，使第一节点的电位到达vref+vth。在信号接收阶段，第一节点接收来自超声模块反射的超声信号，反射的超声信号在电容的第一端进行充电，使第一节点的电位提高为vref+vth+
△
v。在信号识别阶段，电流写入模块将第二信号端的第二信号写入第三节点，且第二信号为电流信号。因此，在信号识别阶段，第一信号端、电压写入模块、第二节点、驱动晶体管、第三节点、电流写入模块和第二信号端构成回路中的电流为i＝k(vref+vth+
△
v-v
n3-vth)。由公式可知，驱动晶体管的阈值电压被抵消，可以通过第三节点的电位确定指纹识别信息。本发明所提供的实施例，消除了驱动晶体管的阈值电压对超声指纹识别电路的影响，提高了指纹识别的精准度。
107.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。