[实用新型]一种对指纹检测模块电源进行调制的指纹检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及到指纹检测系统技术领域。

背景技术

当前，指纹检测装置已经开始广泛应用于各种电子设备中，比如手机等智能终端、门禁设备等，利用人体的指纹特征对个人身份进行识别，在所有的生物识别技术中，指纹识别是目前最为成熟、应用最广的生物识别技术。而其中，电容式指纹识别技术由于体积小，功耗低而广泛应用于智能设备终端。它由大量的电容检测极板阵列构成，当手指放在传感器上时，指纹纹路对应的脊和谷会因为和电容极板之间的距离不同，而产生不同的电容量，经过电路的处理，进而形成指纹图像。

如下图1， 是一种常见的电容式指纹传感器，包括指纹传感芯片和驱动环，其中指纹传感芯片又包含电容检测阵列、驱动放大器等。驱动放大器接收到内部的调制信号后，放大输出至驱动环，当手指按压到指纹传感器时，手指和电容检测阵列的极板之间的电容为Cfinger，驱动环和手指之间的电容为Cring，调制信号从驱动环通过电容Cring耦合到手指，再经由手指耦合回电容检测阵列的极板。由于电容检测阵列的极板和指纹之间的电容量大小都会根据指纹纹路进行分布，电容检测阵列的极板耦合到的电压值也同样由此分布，把此电压值进行采样放大等处理后，进一步形成指纹图案。

图1中的电容Cg和电容Cd分别是人体对大地的电容和系统对大地的电容，这两个电容会对驱动环经由电容Cring耦合过来的驱动信号造成衰减。同时，根据手指和驱动环接触方式的不同，电容Cring的大小也不同。以上的影响，造成电容检测阵列耦合到的信号大小，和人持握设备的方式有很大的关系，用户体验非常差。

发明内容

综上所述，本实用新型要解决的是传统电容式指纹传感器存在人体的寄生电容对指纹检测系统的不良影响的技术问题，而提出一种对指纹检测模块电源进行调制的指纹检测系统。

为解决本实用新型所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种对指纹检测模块电源进行调制的指纹检测系统，包括有指纹检测模块和电源管理模块；所述的电源管理模块连接指纹检测模块的传感器电源SVDD和传感器地SGND，为指纹检测模块提供工作电源；其特征在于：还包括有用于对传感器电源SVDD进行调制，产生激励信号，引起指纹检测模块的检测电极的电荷变化的调制信号发生器；调制信号发生器的电源端和地端分别接系统电源DVDD和系统地DGND。

所述的调制信号发生器为输出方波、正弦波或锯齿波调制信号的调制信号发生器。

所述的调制信号发生器的控制信号由指纹检测模块连接提供，或者由外部电路连接提供，或者由指纹检测模块和外部电路协同控制。

还包括有用于直接和手指接触，或通过电介质和手指电容耦合的驱动环。

所述的驱动环连接有用为驱动环提供驱动信号的环信号发生器，或者驱动环与所述的系统地DGND连接。

还包括有与指纹检测模块的电平转换器，以及与电平转换器连接的指纹处理模块。

本实用新型的有益效果为：本实用新型在对传感器电源SVDD进行调制过程中， 传感器电源SVDD和传感器地SGND之间的相对电压几乎保持不变。调制信号发生器的地，是整个指纹检测系统的参考地，在指纹检测系统工作过程中，电势保持不变。指纹检测模块的检测结果，通过电平转换器和指纹处理模块进行通信，指纹处理模块则对指纹信息做进一步处理，比如提取指纹特征和加密，鉴别目标用户等。外部电路则对整个指纹检测系统进行控制，并处理和储存指纹特征信息。消除驱动环、人体的寄生电容对指纹检测系统的不良影响。

附图说明

图1为传统指纹检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型的指纹检测系统的结构示意图；

图3为本实用新型的指纹检测模块中的其中一个检测单元的结构原理示意图；

图4为本实用新型的调制信号与系统地电平的关系示意图；

图5为本实用新型的调制信号发生器和电源管理模块内部电路的一种具体实施例原理图；

图6为本实用新型的调制信号发生器的时序图；

图7为本实用新型包含驱动环时的的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。