[实用新型]超声波信号接收电路

说明书

本实用新型提供超声波信号接收电路，压电元件，被配置为接收超声波信号并将其转换成相应的电荷信号；峰值检测电路，用于检测所述压电元件输出的电荷信号；放大电路，与所述峰值检测电路连接，用于大所述电荷信号产生输出信号；所述峰值检测电路包括在峰值检测时导通的第一参考电压；本方案具有功耗低设计方案简易的特点。

技术领域

本实用新型属于TFT超声波传感器领域，特别涉及对超声波图像传感器信号接收电路的改进。

背景技术

指纹识别是应用最广泛的生物识别技术。近年来，基于热，电，声，光等方法的指纹采集技术被开发出来。自2013年，apple公司在其手机产品上使用了电容式指纹传感器，指纹识别传感器在手机上得到了广泛应用。但是，电容式指纹传感器对表面材质的穿透能力小于400um，无法支持屏幕下指纹识别的要求。而目前，手机的发展趋势是全面屏，正面的指纹识别传感器需要具有1mm 以上的穿透力以穿透屏幕。能达到1mm以上穿透力的指纹识别技术主要有光学采集技术和超声波采集技术两种。尤其是超声波技术，模组更薄，采集面积更大并且相比光学来说，不受外界环境的影响，超声波技术将成为后续移动设备的主流指纹采集技术。

美国高通公司在超声波指纹识别技术已经成功用于手机上。其第三代产品有望穿透1.5mm左右的屏幕，来配合全面屏手机的结构设计。该方案中包含一个全局驱动信号DBIAS，连接到每个像素，在传感器从等待模式切换到采集模式的时候，DBIAS要从电平信号1变化到电平信号2，在传感器从采集模式切换到等待模式时，DBIAS要从电平信号2变化到电平信号1；由于存在走线寄生电阻和寄生电容，每个像素接收的DBIAS会有很大的延时，从而使传感器采集到图像存在很大不一致；另外，由于是DBIAS是全局驱动，需要很大的驱动能力和驱动速度，DBIAS前端的驱动缓冲器要有很大的驱动能力和足够快的驱动速度，也会消耗很大的功耗。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种超声波信号接收电路，包括：

压电元件，被配置为接收超声波信号并将其转换成相应的电荷信号；

峰值检测电路，用于检测所述压电元件输出的电荷信号；

放大电路，与所述峰值检测电路连接，用于大所述电荷信号产生输出信号；

所述峰值检测电路包括在峰值检测时导通的第一参考电压。

优选地，所述峰值检测电路包括第一极与所述压电元件连接的二极管，所述二极管的第二极通过开关与所述第一参考电压连接；还包括连接所述二极管第一极和第二参考电压的第二开关。

优选地，所述放大电路的输入端与二极管的第一极连接，放大电路的输出端连接输出开关。

优选地，所述放大电路包括第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极与所述二极管的第一极连接，源极与输出开关连接，漏极连接供电端。

优选地，所述输出开关为第二薄膜晶体管，第二薄膜晶体管的源极与所述第一薄膜晶体管的源极连接。

优选地，所述压电元件包括压电材料和设置在压电材料两端的电极和其中一侧为电荷输出电极，所述第二开关与电荷输出电极连接。

优选地，所述连接所述二极管第二极和第一参考电压的的开关在峰值检测时闭合。

优选地，所述放大电路将所述电荷信号转换为电流信号。

本实用新型相对现有技术的有益技术效果是使用新第一参考电压替代全局驱动信号代替，提出新的TFT电路方法，避免使用全局的驱动信号。用一个开关和参考电压VREF来实现二极管的控制，降低了驱动器的设计难度同时降低了功耗，也能够提高输出信号的一致性。

附图说明

图1为本实用新型超声波接收电路模块结构示意图。