指纹识别电路及其控制方法、芯片与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。本公开实施例还提供了一种指纹识别电路，用于对呈阵列排布的指纹识别单元进行检测，一个指纹识别单元连接一个指纹识别电路，其特征在于，指纹识别电路包括：回路选择单元，用于选择性地将第一驱动电压或第二驱动电压加载至对应指纹识别单元的感应电极，其中，第一驱动电压大于第二驱动电压；还用于选择性地将感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端；信号处理单元，其第二输入端连接固定电平的第一参考信号，信号处理单元的输出端作为指纹识别电路的输出端，用于对第一输入端输入的电信号进行处理，输出处理后的检测信号；其中，指纹识别电路配置具有复位状态，在复位状态下，回路选择单元将第一驱动电压加载至感应电极；回路选择单元通过时序信号控制，以使指纹识别电路处于不同的工作状态。在一个实施例中，对于处于不同工作状态的相邻的指纹识别单元，第二驱动电压的电压值与第一参考电压的电压值之间的差值在预设范围内。在一个实施例中，第二驱动电压的电压值等于第一参考电压的电压值。需要注意的是，第一驱动电压和第二驱动电压为内部驱动电压，第一参考电压为内部参考电压。在一个实施例中，指纹识别电路配置具有两种工作状态，包括第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态下，回路选择单元将第一驱动电压和信号处理单元的第一输入端交替连接至感应电极，使得信号处理单元输出检测信号；在第二工作状态下，回路选择单元将第一驱动电压和第二驱动电压交替加载至感应电极。在一个实施例中，回路选择单元包括：第一开关，用于将感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端；第二开关，用于将第一驱动电压加载至感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至感应电极；其中，在复位状态下，各个指纹识别电路的第二开关闭合，第一开关和第三开关断开；在第一工作状态下，第三开关置为常断，第二开关先断开后闭合，第一开关先闭合后断开；在第二工作状态下，第一开关置为常断，第三开关先闭合后断开，第二开关先断开后闭合。在一个实施例中，信号处理单元包括：放大器，放大器的正向输入端连接第二参考电压；放大器的反向输入端通过第一开关耦接至感应电极；第四开关，一端耦接放大器的反相输入端，另一端与放大器的输出端相连接；反馈元件，一端与放大器的反相输入端相连接，另一端与放大器的输出端相连接；第五开关，一端与放大器的输出端相连接，另一端作为指纹识别电路的输出端；其中，第四开关的时序信号与第二开关的时序信号相同；在第一工作状态下，第五开关置为常闭；在第二工作状态下，第五开关置为常断。在一个实施例中，回路选择单元包括：第一开关，用于将感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端；第二开关，用于将第一驱动电压加载至感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至感应电极；其中，在第一工作状态下，第三开关置为常断，第二开关先闭合后断开，第一开关先断开后闭合；在第二工作状态下，第一开关置为常断，第三开关先断开后闭合，第二开关先闭合后断开。在一个实施例中，信号处理单元包括：放大器，放大器的正向输入端连接第一参考电压；放大器的方向输入端通过第一开关耦接至感应电极；第四开关，一端耦接放大器的反相输入端，另一端与放大器的输出端相连接，其中，第四开关的时序信号的扫描周期是第二开关的时序信号的扫描周期的n倍，n为大于或等于2的正整数；反馈元件，一端与放大器的反相输入端相连接，另一端与放大器的输出端相连接；第五开关，一端与放大器的输出端相连接，另一端作为指纹识别电路的输出端；其中，在与第二开关的时序信号对应的第1个扫描周期内，第二开关和第四开关先闭合后断开，以复位指纹识别电路；在第一工作状态下，第五开关置为常闭，在与第二开关的时序信号对应的其余n-1个扫描周期内，第四开关置为常断；在第二工作状态下，第四开关和第五开关置为常断。在一个实施例中，指纹识别单元包括：指纹检测电容，一端耦接手指，另一端耦接感应电极；寄生电容，一端耦接感应电极，另一端与第二参考电压相连接，第二参考电压为内部参考电压，第二参考电压小于第一参考电压。在本公开实施例中，该指纹识别电路用于对呈阵列排布的指纹识别单元进行检测，一个指纹识别单元连接一个指纹识别电路，指纹识别电路包括回路选择单元和信号处理单元，回路选择单元用于选择性地将第一驱动电压或第二驱动电压加载至指纹识别单元的感应电极，还用于选择性地将感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端，信号处理单元的第二输入端连接固定电平的第二参考信号，输出端作为指纹识别电路的输出端，信号处理单元用于对第一输入端输入的电信号进行处理，输出处理后的检测信号，以根据处理后的检测信号进行指纹识别，指纹识别电路配置具有复位状态，在复位状态下，回路选择单元将第一驱动电压加载至感应电极；回路选择单元通过时序信号控制，以使指纹识别电路处于不同的工作状态，该电路结构简单，通过复位指纹识别电路能够提升指纹识别的精确度。本公开实施例还提供了一种芯片，包括如上述的指纹识别电路。该芯片基于上述的指纹识别电路，能够提升指纹识别的精确度。对于芯片实施例而言，由于其包括指纹识别电路，所以描述的比较简单，相关之处参见指纹识别电路实施例的部分说明即可。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。以上对本发明所提供的一种指纹识别电路及其控制方法、芯片，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

背景技术：

1、指纹识别系统被广泛应用于手机、电脑、平板电脑等移动终端，指纹识别通常采用电容式、光学式或超声波方式等原理实现。

2、以电容式指纹识别传感器为例，手指具有凹凸不平的纹路，当手指与指纹识别传感器表面接触时，形成大小不一的手指电容，手指电容与介电层电容串联，检测电路通过将手指电容与介电层电容串联后的电容信号转变为电压信号，经过放大等处理后，能够还原出指纹的图像，进行指纹识别。

3、然而，相关技术中的指纹识别检测电路存在检测精度低、电路复杂等问题。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开提供一种指纹识别电路及其控制方法、芯片，至少在一定程度上克服相关技术中提供的指纹识别电路检测精度低、电路复杂的问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本公开的一个方面，提供一种指纹识别电路的控制方法，用于对呈阵列排布的指纹识别单元进行检测，一个指纹识别单元连接一个指纹识别电路，所述指纹识别电路包括：回路选择单元，用于选择性地将第一驱动电压或第二驱动电压加载至指纹识别单元的感应电极，其中，所述第一驱动电压大于所述第二驱动电压；还用于选择性地将所述感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端；所述信号处理单元，其第二输入端连接固定电平的第一参考电压，所述信号处理单元的输出端作为指纹识别电路的输出端，用于对所述第一输入端输入的电信号进行处理，输出处理后的检测信号；其特征在于，所述控制方法包括：复位所述指纹识别电路，以使所述回路选择单元将所述第一驱动电压加载至所述感应电极；通过时序信号控制所述回路选择单元的状态，以使呈阵列排布的指纹识别单元处于不同的工作状态。

4、在本公开的一个实施例中，对于处于不同工作状态的相邻的指纹识别单元，所述第二驱动电压的电压值与所述第一参考电压的电压值之间的差值在预设范围内。

5、在本公开的一个实施例中，所述第二驱动电压的电压值等于所述第一参考电压的电压值。

6、在本公开的一个实施例中，所述第一驱动电压和所述第二驱动电压为内部驱动电压，所述第一参考电压为内部参考电压。

7、在本公开的一个实施例中，通过所述时序信号控制所述回路选择单元，所述指纹识别电路配置具有两种工作状态，包括第一工作状态和第二工作状态；在所述第一工作状态下，所述回路选择单元将所述第一驱动电压和所述信号处理单元的第一输入端交替连接至所述感应电极，使得所述信号处理单元输出所述检测信号；在所述第二工作状态下，所述回路选择单元将所述第一驱动电压和所述第二驱动电压交替加载至所述感应电极。

8、在本公开的一个实施例中，所述回路选择单元包括：第一开关，用于将所述感应电极耦接至所述信号处理单元的第一输入端；第二开关，用于将第一驱动电压加载至所述感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至所述感应电极；其中，复位所述指纹识别电路，包括：控制各个所述指纹识别电路的第二开关闭合，所述第一开关和所述第三开关断开；所述通过时序信号控制所述回路选择单元的状态，以使呈阵列排布的指纹识别单元处于不同的工作状态，包括：在所述第一工作状态下，所述第三开关置为常断，所述第二开关先断开后闭合，所述第一开关先闭合后断开；在所述第二工作状态下，所述第一开关置为常断，所述第三开关先闭合后断开，所述第二开关先断开后闭合。

9、在本公开的一个实施例中，所述信号处理单元包括：放大器，所述放大器的正向输入端连接所述第一参考电压；所述放大器的反向输入端通过所述第一开关耦接至所述感应电极；第四开关，一端耦接所述放大器的反相输入端，另一端与所述放大器的输出端相连接；反馈元件，一端与所述放大器的反相输入端相连接，另一端与所述放大器的输出端相连接；第五开关，一端与所述放大器的输出端相连接，另一端作为所述指纹识别电路的输出端；其中，所述第四开关的时序信号与所述第二开关的时序信号相同；在所述第一工作状态下，所述第五开关置为常闭；在所述第二工作状态下，所述第五开关置为常断。

10、在本公开的一个实施例中，所述回路选择单元包括：第一开关，用于将所述感应电极耦接至所述信号处理单元的第一输入端；第二开关，用于将第一驱动电压加载至所述感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至所述感应电极；在所述第一工作状态下，所述第三开关置为常断，所述第二开关先闭合后断开，所述第一开关先断开后闭合；在所述第二工作状态下，所述第一开关置为常断，所述第三开关先断开后闭合，所述第二开关先闭合后断开。

11、在本公开的一个实施例中，所述信号处理单元包括：放大器，所述放大器的正向输入端连接所述第一参考电压；所述放大器的方向输入端通过所述第一开关耦接至所述感应电极；第四开关，一端耦接所述放大器的反相输入端，另一端与所述放大器的输出端相连接，其中，所述第四开关的时序信号的扫描周期是所述第二开关的时序信号的扫描周期的n倍，n为大于或等于2的正整数；反馈元件，一端与所述放大器的反相输入端相连接，另一端与所述放大器的输出端相连接；第五开关，一端与所述放大器的输出端相连接，另一端作为所述指纹识别电路的输出端；其中，在与所述第二开关的时序信号对应的第1个扫描周期内，所述第二开关和所述第四开关先闭合后断开，以复位所述指纹识别电路；在所述第一工作状态下，所述第五开关置为常闭，在与所述第二开关的时序信号对应的其余n-1个扫描周期内，所述第四开关置为常断；在所述第二工作状态下，所述第四开关和所述第五开关置为常断。

12、根据本公开的另一个方面，还提供了一种指纹识别电路，用于对呈阵列排布的指纹识别单元进行检测，一个指纹识别单元连接一个指纹识别电路，其特征在于，所述指纹识别电路包括：回路选择单元，用于选择性地将第一驱动电压或第二驱动电压加载至对应指纹识别单元的感应电极，其中，所述第一驱动电压大于所述第二驱动电压；还用于选择性地将所述感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端；所述信号处理单元，其第二输入端连接固定电平的第一参考信号，所述信号处理单元的输出端作为指纹识别电路的输出端，用于对所述第一输入端输入的电信号进行处理，输出处理后的检测信号；其中，所述指纹识别电路配置具有复位状态，在所述复位状态下，所述回路选择单元将所述第一驱动电压加载至所述感应电极；所述回路选择单元通过时序信号控制，以使所述指纹识别电路处于不同的工作状态。

13、在本公开的一个实施例中，对于处于不同工作状态的相邻的指纹识别单元，所述第二驱动电压的电压值与所述第一参考电压的电压值之间的差值在预设范围内。

14、在本公开的一个实施例中，所述第二驱动电压的电压值等于所述第一参考电压的电压值。

15、在本公开的一个实施例中，所述第一驱动电压和所述第二驱动电压为内部驱动电压，所述第一参考电压为内部参考电压。

16、在本公开的一个实施例中，所述指纹识别电路配置具有两种工作状态，包括第一工作状态和第二工作状态；在所述第一工作状态下，所述回路选择单元将所述第一驱动电压和所述信号处理单元的第一输入端交替连接至所述感应电极，使得所述信号处理单元输出所述检测信号；在所述第二工作状态下，所述回路选择单元将所述第一驱动电压和所述第二驱动电压交替加载至所述感应电极。

17、在本公开的一个实施例中，所述回路选择单元包括：第一开关，用于所述感应电极耦接至所述信号处理单元的第一输入端；

18、第二开关，用于将第一驱动电压加载至所述感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至所述感应电极；其中，在所述复位状态下，各个所述指纹识别电路的第二开关闭合，所述第一开关和所述第三开关断开；在所述第一工作状态下，所述第三开关置为常断，所述第二开关先断开后闭合，所述第一开关先闭合后断开；在所述第二工作状态下，所述第一开关置为常断，所述第三开关先闭合后断开，所述第二开关先断开后闭合。

19、在本公开的一个实施例中，所述信号处理单元包括：放大器，所述放大器的正向输入端连接所述第二参考电压；所述放大器的反向输入端通过所述第一开关耦接至所述感应电极；第四开关，一端耦接所述放大器的反相输入端，另一端与所述放大器的输出端相连接；反馈元件，一端与所述放大器的反相输入端相连接，另一端与所述放大器的输出端相连接；第五开关，一端与所述放大器的输出端相连接，另一端作为所述指纹识别电路的输出端；其中，所述第四开关的时序信号与所述第二开关的时序信号相同；在所述第一工作状态下，所述第五开关置为常闭；在所述第二工作状态下，所述第五开关置为常断。

20、在本公开的一个实施例中，所述回路选择单元包括：第一开关，用于将所述感应电极耦接至所述信号处理单元的第一输入端；第二开关，用于将第一驱动电压加载至所述感应电极；第三开关，用于将第二驱动电压加载至所述感应电极；其中，在所述第一工作状态下，所述第三开关置为常断，所述第二开关先闭合后断开，所述第一开关先断开后闭合；在所述第二工作状态下，所述第一开关置为常断，所述第三开关先断开后闭合，所述第二开关先闭合后断开。

21、在本公开的一个实施例中，所述信号处理单元包括：放大器，所述放大器的正向输入端连接所述第一参考电压；所述放大器的方向输入端通过所述第一开关耦接至所述感应电极；第四开关，一端耦接所述放大器的反相输入端，另一端与所述放大器的输出端相连接，其中，所述第四开关的时序信号的扫描周期是所述第二开关的时序信号的扫描周期的n倍，n为大于或等于2的正整数；反馈元件，一端与所述放大器的反相输入端相连接，另一端与所述放大器的输出端相连接；第五开关，一端与所述放大器的输出端相连接，另一端作为所述指纹识别电路的输出端；其中，在与所述第二开关的时序信号对应的第1个扫描周期内，所述第二开关和所述第四开关先闭合后断开，以复位所述指纹识别电路；在所述第一工作状态下，所述第五开关置为常闭，在与所述第二开关的时序信号对应的其余n-1个扫描周期内，所述第四开关置为常断；在所述第二工作状态下，所述第四开关和所述第五开关置为常断。

22、在本公开的一个实施例中，所述指纹识别单元包括：指纹检测电容，一端耦接手指，另一端耦接所述感应电极；寄生电容，一端耦接所述感应电极，另一端与第二参考电压相连接，所述第二参考电压为内部参考电压，所述第二参考电压小于所述第一参考电压。

23、根据本公开的另一个方面，提供了一种芯片，包括：如上所述的指纹识别电路。

24、本公开提供了一种指纹识别电路及其控制方法、芯片，用于对呈阵列排布的指纹识别单元进行检测，一个指纹识别单元连接一个指纹识别电路，指纹识别电路包括回路选择单元和信号处理单元，回路选择单元用于选择性地将第一驱动电压或第二驱动电压加载至指纹识别单元的感应电极，还用于选择性地将感应电极耦接至信号处理单元的第一输入端，信号处理单元的第二输入端连接固定电平的第二参考信号，输出端作为指纹识别电路的输出端，信号处理单元用于对第一输入端输入的电信号进行处理，输出处理后的检测信号，以根据处理后的检测信号进行指纹识别，该控制方法包括复位指纹识别电路，使回路选择单元将第一驱动电压加载至感应电极，通过时序信号控制回路选择单元的状态，以使成阵列排布的指纹识别单元处于不同的工作状态，该电路结构简单，通过复位指纹识别电路能够提升指纹识别的精确度。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。