[发明专利]信号处理电路及处理感测信号的方法

说明书

本发明公开了一种信号处理电路及处理感测信号的方法，所述信号处理电路用来接收来自于一感测器的一感测信号，该感测信号包括一共模部分及一差模部分，该信号处理电路包括一电容组、一放大器及一开关器。该电容组耦接于一节点，该电容组包括用来耦合该感测信号至该节点的一输入电容，以及用来耦合一补偿信号至该节点的一补偿电容。该放大器耦接于该节点，可用来放大由该输入电容耦合的该感测信号。该开关器耦接于该节点及该放大器之间。

技术领域

本发明涉及一种信号处理电路及处理感测信号的方法，尤其涉及一种可用于指纹感测器的信号处理电路以及处理感测信号的方法。

背景技术

随着科技的进步，各类型的移动装置，如智能型手机(smart phone)、平板计算机(tablet)、笔记本电脑(laptop)、卫星导航系统(GPS navigator system)及电子书(electronic book)等，已成为人们生活中不可或缺的部分。不同于传统的手机仅具有通话功能，现今的移动装置将通信、连网、拍照、游戏、数据处理等功能整合在一起，多功能的设计使得移动装置更受到消费者的喜爱。指纹识别是一种常见的功能，用来处理各种电子装置及移动装置的安全性及隐私问题，指纹识别可通过各种技术来实现，例如电容感测、光感测(影像感测)、热能、超声波等。举例来说，一移动电话可能具有一指纹识别接口内建于主页键(home button)或特定区域，可用来侦测用户的指纹。

在各类型的指纹识别技术中，电容式指纹识别已成为较普及的指纹识别方式。在电容式指纹识别中，指纹感测器上的感测像素可捕捉接触到的手指的电容值，此电容值通过处理之后转换为一电压信号，再被转传至后续电路(如模拟前端(Analog Front-End，AFE)电路)以进行识别。对于指纹感测器而言，从像素取得的电压信号通常包括一共模(common-mode)部分以及一差模(differential-mode)部分，其中，共模部分是无用的信号，而实际需要的有效信号为差模部分，因而需移除像素数据信号中的共模部分。若未能移除共模部分时，可能造成后续电路的电压信号饱和。

因此，实有必要提出一种新颖的信号处理电路，能够有效消除共模部分，特别是消除由触摸传输信号的变化所产生的共模部分的大幅变化量。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种信号处理电路以及处理来自于指纹感测器的感测信号的方法，以消除感测信号的共模部分的变化量。

本发明一实施例公开了一种信号处理电路，用来接收来自于一感测器的一感测信号，该感测信号包括一共模部分及一差模部分，该信号处理电路包括一电容组、一放大器及一开关器。该电容组耦接于一节点，该电容组包括用来耦合该感测信号至该节点的一输入电容，以及用来耦合一补偿信号至该节点的一补偿电容。该放大器耦接于该节点，可用来放大由该输入电容耦合的该感测信号。该开关器耦接于该节点及该放大器之间。

本发明另一实施例公开了一种处理来自于一感测器的一感测信号的方法，该感测信号包括一共模部分及一差模部分，该方法包括：将该感测信号耦合至一节点；将一补偿信号耦合至该节点；以及放大耦合至该节点的该感测信号。

附图说明

图1为一指纹感测电路的示意图。

图2为由像素单元输出至模拟前端电路的输出信号的示意图。

图3为共模电压补偿机制不存在的情形下像素单元的下一级电路的示意图。

图4为本发明实施例具有差分电路结构的一模拟前端电路的示意图。

图5A～5E为不同阶段之下模拟前端电路的运作的示意图。

图6为图5A～5E的不同阶段之下每一节点的电压信号以及开关器的控制信号的波形图。

图7为N阶段电压抬升及以定斜率进行电压抬升的示意图。