[发明专利]一种包含积分器的电容指纹传感器

权利要求书

1.一种包含积分器的电容指纹传感器，包括传感阵列、总线、积分器和比较电路，其特征在于：

所述传感阵列包括多个传感单元，每个传感单元包括目标电极、传感电极、驱动电极、电平驱动器1、电平驱动器2、行选开关、初始化开关、参考电压1，每个传感单元的输出端连接到总线；

所述总线连接多个传感单元的输出端和积分器的输入端；

所述积分器的输入端连接到总线，输出端连接到比较电路的输入端；

所述比较电路的输入端连接到所述积分器的输出端，输出端连接到电容指纹传感器的输出端。

2.根据权利要求1所述的传感单元，其特征在于：

所述传感电极为一个或多个电极，与初始化开关端口1连接，与行选开关端口1连接；

所述目标电极为测量目标表面，与电平驱动器1连接，位于传感电极上方，与传感电极之间有介质层，目标电极与传感电极之间形成目标电容；

所述驱动电极，为一个或多个电极，与电平驱动器2连接，位于传感电极下方，与传感电极之间有介质层，驱动电极与传感电极之间形成驱动电容；

所述电平驱动器1，控制端与电平控制信号1连接，输出端与目标电极连接；

所述电平驱动器2，控制端与电平控制信号2连接，输出端与驱动电极连接；

所述行选开关端口1与传感电极连接，端口2连接到传感单元的输出端；

所述初始化开关，端口1与传感电极连接，端口2与参考电压1连接；

所述参考电压1，与初始化开关端口2连接。

3.根据权利要求2所述的传感单元，其特征在于，所述电平驱动器1在电平控制信号1为低时通过电阻器向目标电极输出电平V11，在电平控制信号1为高时通过电阻器向目标电极输出电平V12。

4.根据权利要求2所述的传感单元，其特征在于，所述电平驱动器1在电平控制信号1为低时向电容器输出电平V11，在电平控制信号1为高时向电容器输出电平V12，电容器向目标电极耦合输出V11和V12的交流分量。

5.根据权利要求2所述的传感单元，其特征在于，所述电平驱动器1在电平控制信号1为低时向转换电路输出电平V11，在电平控制信号1为高时向转换电路输出电平V12，V11和V12的交流分量经转换电路转换为反相的交流电平耦合到电容指纹传感器地电平。

6.根据权利要求2所述的传感单元，其特征在于，所述电平驱动器2在电平控制信号2为低时向驱动电极输出电平V21，在电平控制信号2为高时向驱动电极输出电平V22。

7.根据权利要求1所述的积分器，其特征在于，所述积分器由放大器、积分电容、参考电压2、复位开关2，复位开关3、跟随开关和参考电压4组成：

所述放大器的输入端1与积分器输入端连接，输入端2与参考电压2连接，输出端连接积分器的输出端；

所述积分电容的端口1连接放大器输入端1，端口2连接复位开关3的端口1；

所述参考电压2与放大器输入端2连接；

所述复位开关2的端口1连接至参考电压2，端口2连接放大器的输入端1；

所述复位开关3的端口1连接积分电容的端口2，端口2连接参考电压4；

所述跟随开关的端口1连接积分电容端口2，端口2连接积分器的输出端；

所述参考电压4与复位开关3的端口2连接。

8.根据权利要求7所述的积分器，其特征在于，所述积分器的复位时序为：

步骤1，断开跟随开关；

步骤2，闭合复位开关2，闭合复位开关3；

步骤3，断开复位开关2，断开复位开关3；

步骤4，闭合跟随开关。

9.根据权利要求1所述的积分器，其特征在于，所述积分器由放大器、积分电容、参考电压2和复位开关1组成：

所述放大器的输入端1与积分器的输入端连接，输入端2与参考电压2连接，输出端连接积分器的输出端；

所述积分电容为1个或多个电容器，端口1与放大器输入端1连接，端口2与放大器输出端连接；

所述参考电压2与放大器输入端2连接；

所述复位开关1，端口1连接放大器输入端1，端口2连接放大器输出端。

10.根据权利要求9所述的积分器，其特征在于，所述积分器的复位时序为：

步骤1，闭合复位开关1；

步骤2，断开复位开关1。