[发明专利]电容式指纹感测装置中的用于噪声抑制的模拟采样系统及方法

摘要

本发明提供一种电容式指纹感测装置，其包括：多个感测元件；用于提供模拟感测信号的感测电路系统；用于提供驱动信号的驱动信号电路系统，该驱动信号包括具有最大电平与最小电平的驱动脉冲，提供手指与感测结构之间的电位差变化；模拟采样电路系统，其包括至少三个模拟采样与保持电路，它们被布置成对感测信号采样；以及采样控制单元，用于单独控制采样与保持电路，以在指定时间捕获样本，其中这些样本包括在驱动信号处于第一电压电平Vi时被捕获的一个样本以及在驱动信号处于不同于V‑i的第二电压电平V2时被捕获的一个样本；以及模拟‑数字转换器(ADC)，其被配置成将这些样本的组合转换成数字信号，其中三个样本在时间被捕获，使得在形成组合时，从感测信号中抑制掉噪声分量。

主权项

1.一种电容式指纹感测装置，用于感测手指的指纹图案，所述电容式指纹感测装置包括多个感测元件，每个感测元件包括：要被所述手指触碰的保护性介电顶层；导电的感测结构，其被布置在所述顶层的下方；感测电路系统，用于提供模拟感测信号，其指示所述手指与所述感测结构之间的距离，所述指纹感测装置进一步包括：驱动信号电路系统，其被配置成提供驱动信号，所述驱动信号包括具有最大电压电平与最小电压电平的至少一个驱动脉冲，用于提供所述手指与所述感测结构之间的电位差的变化；模拟采样电路系统，其包括至少三个模拟采样与保持电路，所述至少三个模拟采样与保持电路被布置成对所述模拟感测信号采样；以及采样控制单元，用于单独控制所述至少三个模拟采样与保持电路中的每个以在指定时间捕获样本，从而形成至少三个样本，其中所述至少三个样本包括在所述驱动信号处于第一电压电平V₁时被捕获的至少一个样本以及在所述驱动信号处于不同于V₁的第二电压电平V₂时被捕获的至少一个样本；以及模拟‑数字转换器ADC，其被连接至所述模拟采样电路系统并且被配置成将所述至少三个样本的组合转换成数字感测信号，所述数字感测信号指示所述感测结构与所述手指之间的电容性耦合，其中所述至少三个样本在所述指定时间被捕获，使得在形成所述组合时，从所述模拟感测信号中抑制掉噪声分量。