[发明专利]超声波驱动电路及驱动方法、指纹识别装置及电子设备

说明书

本发明涉及到超声波驱动技术领域，特别涉及一种超声波驱动电路及驱动方法、指纹识别装置及电子设备。其中超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。电路设计灵敏度高，功耗低，电路相对简单，驱动效果更好。

【技术领域】

本发明涉及到超声波驱动技术领域，特别涉及一种超声波驱动电路及驱动方法、指纹识别装置及电子设备。

【背景技术】

超声波广泛应用于工业上的无损探伤、测距和测厚，农业上的超声育种、超声培苗和超声催产，生物医学上的诊断和手术及消费电子产品中的指纹识别等领域。

在超声波应用领域中，超声波发射电路是系统中的关键部件。随着电子技术的发展和测量装置等在性能和精度方面的要求不断提高，如指纹识别模组，其已朝向高精度、高灵敏度和低功耗方向发展。但目前，超声波发射电路设计方法众多，但其电路复杂，驱动效果欠佳。

【发明内容】

为克服现有技术中的问题，本发明提供了一种超声波驱动电路及驱动方法、指纹识别装置及电子设备。

本发明解决技术问题的方案是提供一种超声波驱动电路，包括电源电路，驱动电路和谐振电路，电源电路和谐振电路之间通过驱动电路进行电性连接，其中谐振电路包括电感及超声波发射元件，电感一端与驱动电路电性连接，另一端与超声波发射元件电性连接，所述超声波发射元件为带寄生电容的超声波发射元件，所述驱动电路用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述驱动信号经所述电感与寄生电容谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。

优选地，所述驱动电路包括两个驱动单元，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括一个用于产生谐振的谐振单元，所述谐振单元输入端与所述两个驱动单元连接，所述谐振单元的输出端与所述第一电感电性连接，所述驱动信号经谐振单元以及第一电感与寄生电容进行两次谐振后生成电信号以激发超声波发射元件发出超声波。

优选地，所述驱动电路包括(N+1)个驱动单元，N为正整数且N≥2，驱动单元用于将输入信号进行放大后输出驱动信号，所述谐振电路还进一步包括N个谐振单元，N个谐振单元分别为第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元，第一谐振单元，第二谐振单元······第N谐振单元与所述第一电感及超声波发射元件依次串联，第一谐振单元的输入端均与驱动单元连接，第二谐振单元······及第N谐振单元的另一输出端也与驱动单元连接。

优选地，所述谐振单元包括电容和第二电感，电容和第二电感输入端均分别与驱动单元连接或与驱动单元及另一谐振单元的输出端连接，电容和第二电感输出端均连接至另一谐振单元的其中一个输入端或第一电感的一端。

优选地，所述驱动电路进一步包括开关管Q1和开关管Q2，其中开关管Q1和开关管Q2均包括栅极及第一电极和第二电极，开关管Q1的第一电极和所述电源电路的正极进行电性连接，开关管Q1的第二电极与开关管Q2的第一电极进行电性连接形成一电气结点J，所述谐振电路包括电感L和超声波发射元件，而超声波发射元件进一步包括寄生电容Cf和超声波发射元件P，其中电感L的第一端与所述的电气结点J进行电性连接，电感L的第二端与寄生电容Cf的第一端，超声波发射元件P的第一端进行电性连接，且寄生电容Cf的第二端和超声波发射元件P的第二端进行电性连接并引出导线，最后将所述供电电源的负极、开关管Q2的第二电极进行电性连接后接入GND，所述开关管Q1和开关管Q2的栅极G用于接收输入信号，控制开关管Q1、Q2交替导通。