[发明专利]电容感测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容感测电路，尤其涉及一种电路构造简单的电容感测电路。

背景技术

随着科技日新月异，移动电话、数字相机、平板计算机、笔记本电脑等越来越多携带型电子装置已经成为了人们生活中必备的工具。由于携带型电子装置一般为个人使用，而具有一定的隐私性，因此其内部储存的数据，例如电话簿、相片、个人信息等等为私人所有。若电子装置一旦丢失，则这些数据可能会被他人所利用，而造成不必要的损失。虽然目前已有利用密码保护的方式来避免电子装置为他人所使用，但密码容易泄露或遭到破解，具有较低的安全性。并且，用户需记住密码才能使用电子装置，若忘记密码，则会带给使用者许多不便。因此，目前发展出利用个人指纹识别系统的方式来达到身份认证的目的，以提升数据安全性。

一般来说，指纹识别系统中利用一电容感测电路接受手指的接触，电容感测电路用来接受手指的接触并与手指之间形成一接触电容，电容感测电路可将接触电容的电容值转换成一模拟电压信号，模拟电压信号需转换成数字电压信号后，再传送至后端的指纹判断模块以判断电容感测电路对应于指纹的纹蜂(Finger Ridge)或纹谷(FingerValley)。换句话说，模拟电压信号通过一模拟数字转换器(Analog to Digital Convertor，ADC)以转换成数字电压信号。然而，模拟数字转换器的电路结构复杂，且占据大幅电路面积，同时增加生产成本，且消耗较高功率。因此，如何提供一种电路结构简单、电路面积小、成本低且低功耗的电容感测电路也就成为业界所努力的目标之一。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种电路构造简单的电容感测电路。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一电容感测电路，包含有一取样保持电路，耦接于所述接触电容；一积分电路，包含有一积分输入端，耦接于所述取样保持电路；以及一积分输出端，用来输出一积分输出电压；一比较器，包含有一第一输入端，耦接于所述积分输出端；一第二输入端，用来接收一参考电压；以及一比较输出端；一计数器，耦接于所述比较输出端，用来累计所述比较器转态的一累计次数；一电压抬升电路，耦接于所述积分输入端，用来于所述比较器转态时，将所述积分输出电压增加一特定值；以及一逻辑电路，耦接于所述计数器，当所述累计次数等于一预定次数时，所述逻辑电路输出所述积分电路的一积分时间；其中，所述积分时间相关于所述接触电容的一电容值。

优选地，当所述累计次数等于所述预定次数时，所述逻辑电路产生控制信号，以终止所述积分电路的积分操作。

优选地，所述积分时间为所述积分电路自开始进行积分操作至终止积分操作所经历的时间。

优选地，所述取样保持电路包含一第一开关，其一端接收一正电压，另一端耦接于所述接触电容；以及一第二开关，其一端耦接于所述接触电容，另一端耦接于所述积分输入端；其中，于一第一时间，所述第一开关导通而所述第二开关断开；以及于一第二时间，所述第一开关断开而所述第二开关导通。

优选地，所述积分电路包含有一放大器；一第三开关，耦接于所述积分输入端与所述积分输出端之间；一积分电容，耦接于所述积分输入端与所述积分输出端之间；以及一第四开关，其一端耦接于所述积分电容，另一端耦接于所述积分输出端。

优选地，于所述电容感测电路的一重置模式时，所述第三开关及所述第四开关导通；以及于所述积分电路进行积分操作时，所述第三开关断开而所述第四开关导通。

优选地，所述电压抬升电路包含一抬升电容，耦接于所述积分输入端；一第五开关，其一端接收一正电压，另一端耦接于所述抬升电容；以及一第六开关，其一端接收一接地电压，另一端耦接于所述抬升电容。

优选地，所述电容感测电路另包含一控制电路，其中于一第一时间，所述控制电路控制所述第五开关导通而控制所述第六开关断开；以及于一第二时间，所述控制电路控制所述第五开关断开而控制所述第六开关导通。

本发明提供的电容感测电路可将接触电容中所储存的电荷转换成一时间信号，其具有电路结构简单、电路面积小、成本低以及低功耗的优点。

附图说明

图1为本发明实施例一电容感测电路的示意图。

图2为本发明实施例积分输出电压的波形图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。