CN105447438A - 指纹检测电路及电子装置 - Google Patents

Abstract

在本发明公开的指纹检测电路中，信号放大器的负向输入端连接手指电容，信号放大器的正向输入端连接参考电压端，信号放大器根据手指电容的电容值，从信号放大器的输出端输出电压。该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。上述指纹检测电路中，信号放大器输出的电压与手指电容(待测电容)的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器输出的电压是进行局部线性的放大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。本发明还公开一种电子装置。

Description

指纹检测电路及电子装置

技术领域

本发明涉及于指纹检测领域，更具体而言，涉及一种指纹检测电路及一种电子装置。

背景技术

在指纹检测领域中，由于电容芯片式的指纹检测电路由于体积小、功耗低等优势，因此，此类检测电路在手机及平板市场上快速突围，成为首选。

上述检测电路检测手指的指纹脊谷信息，由于指纹的脊线与指纹检测电路的感应单元之间的距离较近，指纹的谷线处与指纹检测检测电路的感应单元之间的距离较远，所以脊线与感应单元之间形成的电容和谷线与感应单元之间形成的电容是有差异的，只要检测到上述电容(下称手指电容)，就可以分出指纹信息的脊谷特征。

上述指纹检测电路的输出电压是与手指电容(待测电容)为线性正比关系，最后的结果对应于脊线的手指电容的输出电压和对应于谷线的手指电容的输出电压的数值差距一般都很小，而手指电容对应的输出电压需放大一定倍数后进行处理，但是放大倍数会受到量程限制，如果放大倍数太大，输出电压就会超过量程造成数据溢出，放大倍数小，后续计算脊线对应的输出电压及谷线对应的输出电压的差值就会很小，不好识别，指纹检测效果得不到优化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种指纹检测电路及一种电子装置。

一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容。该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容及开关单元。该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接参考电压端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压。该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。

上述指纹检测电路中，信号放大器输出的电压与手指电容(待测电容)的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器输出的电压是进行局部线性的放大，使输出的脊线对应的电压和谷线对应的电压之间的差值变大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。

在一个实施方式中，该参考电压端为地端，该指纹检测电路还包括电源。该电源通过该开关单元与该电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。

在一个实施方式中，该开关单元包括第一开关及第二开关。该第一开关包括第一选择端、第一电源端及第一连接端，该第一选择端连接该电路电容的一端，该第一电源端连接该电源的第一极，该第一连接端连接该信号放大器的负向输入端。该第二开关包括第二选择端、第二电源端及第二连接端，该第二选择端连接该电路电容的另一端，该第二电源端连接该电源的第二极，该第二连接端连接该信号放大器的输出端。该第一选择端连接该第一连接端并与该第一电源端断开，该第二选择端连接该第二连接端并与该第二电源端断开，使得该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，及使得该电路电容与该电源断开。或该第一选择端连接该第一电源端并与该第一连接端断开，该第二选择端连接该第二电源端并与该第二连接端断开，使得该电源为该电路电容充电。

在一个实施方式中，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vc-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vc为该电路电容两端的电压。

在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电容并联。该开关单元断开使该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元闭合使该电路电容不连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。

在一个实施方式中，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该电源的电压。

在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。

一种电子装置，包括指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容。该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容及开关单元。该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接参考电压端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压。该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。

在一个实施方式中，该参考电压端为地端，该指纹检测电路还包括电源。该电源通过该开关单元与该电路电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。

在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电路电容并联。该开关单元断开使该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元闭合使该电路电容不连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。

在一个实施方式中，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明较佳实施方式的指纹检测电路的示意图；

图2是本发明较佳实施方式的指纹检测电路采集指纹时的示意图；

图3是本发明较佳实施方式的指纹检测电路的另一示意图；及

图4是本发明较佳实施方式的电子装置的平面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐合指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐合地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本发明第一较佳实施方式的指纹检测电路100包括信号放大器102、电路电容104、开关单元106、电源108、采样保持电路110及模数转换器112。

在采集指纹时，请结合图2，该指纹检测电路100可向手指500传递激励信号以采集手指电容114。例如，指纹检测电路100可通过信号发生器116输出该激励信号，并通过发射电极(图未示)向手指500传递激励信号。该激励信号可为交流信号，如正弦波、方波或者三角波的交流信号。该交流信号的电压幅值为Vt(下称激励电压)，该交流信号的频率为S。

该手指电容114是指手指500指纹与指纹传感器502之间形成的电容，例如，指纹的脊线与指纹传感器502之间形成脊线电容，指纹的谷线与指纹传感器502之间形成谷线电容。脊线电容及谷线电容可统称为手指电容114，也就是待测电容。

例如，请结合图2，指纹传感器502包括边框504及由多个指纹感应单元506通过排列组成的二维检测阵列508。

该边框504环绕在该二维检测阵列508的周围，并在指纹检测时向手指500提供激励信号(例如交流信号)。例如，边框504可与发射电极连接以输出该激励信号。

指纹感应单元506完成对指纹图像的单个像素的采集。例如，每个指纹感应单元506的大小一般约为50um＊50um。位于指纹感应单元506与手指500之间形成的电容114的大小就代表了指纹的脊线或谷线的特征，所以检测阵列508的所有感应单元506与手指500形成的多个手指电容114就代表了指纹图像的脊谷特征。

本实施方式中，信号放大器102对应于一个指纹感应单元506，并输出手指电容对应的电压。

该信号放大器102的负向输入端连接该手指电容114，该信号放大器102的正向输入端连接参考电压端118，该信号放大器102根据该手指电容114的电容值，从该信号放大器102的输出端输出电压。

本实施方式中，参考电压端118为地端，即信号放大器102的正向输入端连接地端118。

该电路电容104可以是指纹传感器的内部电容或其它电容，该电路电容104的电容值一般是固定的。

该开关单元106分别与该信号放大器102的负向输入端和该信号放大器102的输出端连接，用于控制该电路电容104连通在该信号放大器102的负向输入端与该信号放大器102的输出端之间，使得该电压与该手指电容114的电容值的关系为非线性关系。

具体地，该电源108通过该开关单元106与该电路电容104连接，该开关单元106用于控制该电源108为该电路电容104充电及控制该电路电容104与该电源108断开。电源108可为指纹检测电路100的内部电源，例如，电源108的第一极为负极，电源的第二极为正极。

进一步地，该开关单元106包括第一开关S1及第二开关S2。

该第一开关S1包括第一选择端A1、第一电源端B1及第一连接端C1，该第一选择端A1连接该电路电容104的一端，该第一电源端B1连接该电源108的第一极，该第一连接端C1连接该信号放大器102的负向输入端。

该第二开关S2包括第二选择端A2、第二电源端B2及第二连接端C2，该第二选择端A2连接该电路电容104的另一端，该第二电源端B2连接该电源108的第二极，该第二连接端C2连接该信号放大器102的输出端。

该第一选择端A1连接该第一连接端C1并与该第一电源端B1断开，该第二选择端A2连接该第二连接端C2并与该第二电源端B2断开，使得该电路电容104连通在该信号放大器102的负向输入端与该信号放大器102的输出端之间，及使得该电路电容104与该电源108断开。

该第一选择端A1连接该第一电源端B1并与该第一连接端C1断开，该第二选择端A2连接该第二电源端B2并与该第二连接端C2断开，使得该电源108为该电路电容104充电。此时，电源108为电路电容104充电，使电路电容104两端带有一定的电压。

该采样保持电路110连接在该信号放大器102的输出端及该模数转换器112之间。该采样保持电路110用于以设定倍数对信号放大器102的输出端输出的电压进行放大。该模数转换器112用于将放大后的该电压转化为数值并保存下来。该指纹检测电路100还可包括处理数字信号的数字信号处理器(图未示)，该数字信号处理器连接在模数转换器112的输出端。数字化信号放大器102的输出端输出的电压，可方便后续的计算。

该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vc-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励电压，Cx为该手指电容114的电容值，Ci为该电路电容104的电容值，Vc为该电路电容104两端的电压。由该公式可知，信号放大器102输出的电压Vo与手指电容114的电容值Cx的关系是非线性关系。

当指纹检测电路100初始化时，第一选择端A1连接到第一电源端B1，第二选择端A2连接到第二电源端B2，第二电源端B2连接电源108的正极，第一电源端B1连接电源108的负极，由电源108为电路电容104充电。充电后电路电容104两端的电压为Vc，本示例中，Vc＝Vs，Vs为电源的电压。手指电容114初始化时两端接地，信号发生器116接地(Vt接地)。然后，第一选择端A1连接到第一连接端C1，第二选择端A2第二连接端C2，电路电容104接入至信号放大器102的负向输入端与信号放大器102的输出端之间。这时信号放大器102的输出端输出的电压Vo为Vc，初始化动作完成。

在指纹检测电路100采集指纹的过程中，信号发生器116使激励电压Vt上升，上升的过程中为手指电容114充电，充入的电荷为电量Q＝Vt＊Cx，由于运放的虚短虚断的原理，信号放大器102输出的电压Vo会下降，对电路电容104充同样多的电荷来保证运放的输入端保持到地电位。这时对电路电容104充的电量Q为(Vc-Vo)＊Ci＝Vt＊Cx，所以信号放大器102输出的电压Vo＝Vc-Vt＊Cx/Ci。电压Vo进入采样保持电路110时进行放大设定倍数n倍，进入模数转换器112的最终的检测电压Va＝n＊(Vc-Vt＊Cx/Ci)。

举个例子，比如一个手指500放在指纹传感器502上，传统的电路检测时，指纹脊线对应的输出电压Vo1＝-2V，假设对于这个手指500，指纹谷线对应的输出电压(下称第一电压)比指纹脊线对应的输出电压(下称第二电压)差15％，即第二电压Vo2＝-1.7V。如果模数转换器112的输入范围是0～-5V，那采样保持电路110最多可以放大2.5倍(n＝2.5)，放大后的第一电压Va1＝-5V，放大后的第二电压Va2＝-4.25V，Va1-Va2＝-0.75V。

在利用本发明的指纹检测电路100检测指纹时，假设电路电容104初始化时两端的电压Vc＝1.5V，那在采集过程中，第一电压Vo1变为1.5-2＝-0.5V，第二电压Vo2变为1.5-1.7＝-0.2V。这时采样保持电路110就可以放大10倍，放大后的第一电压Va1＝-5V，放大后的第二电压Va2＝-2V，Va1-Va2＝-3V，这个差值比上述差值放大了-3/-0.75＝4倍。两个输出电压差60％，放大了4倍。这时指纹检测电路100采集到的两个输出电压的差距就比较大，信噪比更高，后续算法就更容易识别。

因此，以第一电压为例，可以判断第一电压Vo1是否大于等于-0.5V(设定值)，若是，该第一电压可用于手指指纹图像的形成。

若否，则指纹检测电路100可以调整激励电压Vt及电路电容104两端的电压Vc中的至少一个参数来调整第一电压Vo1。设定值的设定可考虑模数转换器112的量程、激励电压Vt及电路电容104两端的电压Vc的安全电压范围等因素。

综上所述，上述指纹检测电路100中，信号放大器102输出的电压与手指电容114的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器102输出的电压是进行局部线性的放大，使输出的脊线对应的电压和谷线对应的电压之间的差值变大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。

请参阅图3，本发明第二较佳实施方式的指纹检测电路200包括信号放大器202、电容204、开关单元206、电源(图未示)、采样保持电路210及模数转换器212。

本实施方式的指纹检测电路200可利用第一实施方式揭示的指纹传感器502向手指500传递激励信号以采集手指电容214。

该信号放大器202的负向输入端连接手指电容214，该信号放大器202的正向输入端连接参考电压端216，该信号放大器202根据该手指电容214的电容值，从该信号放大器202的输出端输出电压。

本实施方式中，参考电压端216为电源的输出端，即信号放大器202的正向输入端连接该电源。

该电路电容204可以是指纹传感器的内部电容或其它电容，该电路电容204的电容值一般是固定的。

该开关单元206分别与该信号放大器202的负向输入端和该信号放大器202的输出端连接，用于控制该电路电容204连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间，使得该电压与该手指电容214的电容值的关系为非线性关系。

具体地，该开关单元206与该电路电容204并联。该开关单元206断开使该电路电容204连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间。

该开关单元206闭合使该电路电容204不连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间。连通可以理解为连接和导通，在本实施方式中，当开关单元206闭合时，电路电容204虽然连接在信号放大器202的负向输入端及信号放大器202的输出端之间，但电路电容204被开关单元206短接，使电路电容204没有导通在信号放大器202的负向输入端及信号放大器202的输出端之间。

开关单元206包括第一连接端D1及第二连接端D2。

第一连接端D1连接电路电容204的一端及连接在手指电容214与信号放大器202的负向输入端之间。第二连接端D2连接电路电容204的另一端及连接在信号放大器202的输出端。

该开关单元206断开使该电路电容204连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间，即，第一连接端D1与第二连接端D2断开。

该开关单元206闭合使该电容不连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间，即，第一连接端D1连接第二连接端D2。这样，信号放大器202的输出端输出的电压与电源的电压相等。电路电容204被短接而不连通在该信号放大器202的负向输入端与该信号放大器202的输出端之间，对信号放大器202的输出端输出的电压没有影响。

该采样保持电路210连接在该信号放大器202的输出端及该模数转换器212之间。该采样保持电路210用于以设定倍数对信号放大器202的输出端输出的该电压进行放大。该模数转换器212用于将放大后的该电压转化为数值并保存下来。该指纹检测电路200还可包括处理数字信号的数字信号处理器(图未示)，该数字信号处理器连接在模数转换器212的输出端。数字化信号放大器202的输出端输出的该电压，可方便后续的计算。

该手指电容214的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为信号放大器202的输出端输出的电压，Vt为该激励信号的电压幅值(激励电压)，Cx为该手指电容214的电容值，Ci为该电路电容204的电容值，Vs为该电源的电压。由该公式可知，信号放大器202输出的电压Vo与手指电容214的电容值Cx的关系是非线性关系。

当指纹检测电路100初始化时，开关单元206闭合，手指电容214初始化时两端接地，信号发生器218接地(Vt接地)。这时信号放大器202的输出端输出的电压Vo＝Vs，初始化动作完成。

在指纹检测电路200采集指纹的过程中，开关单元206断开，信号发生器218使激励电压Vt上升，上升的过程中为手指电容214充电，充入的电荷为电量Q＝Vt＊Cx，由于运放的虚短虚断的原理，信号放大器202输出的电压Vo会下降，对电路电容204充同样多的电荷来保证运放的输入端保持到Vs电位。这时对电路电容204充的电量Q为(Vs-Vo)＊Ci＝Vt＊Cx，所以信号放大器202输出的电压Vo＝Vs-Vt＊Cx/Ci。电压Vo进入采样保持电路210时进行放大设定倍数n倍，进入模数转换器212的最终的检测电压Va＝n＊(Vs-Vt＊Cx/Ci)。因此，可以通过调整激励电压Vt及电源的电压Vs中的至少一个参数，来调整信号放大器202输出的电压Vo。

综上所述，上述指纹检测电路200中，信号放大器202输出的电压与手指电容214的关系为非线性关系，在后续处理时，对信号放大器202输出的电压是进行局部线性的放大，使输出的脊线对应的电压和谷线对应的电压之间的差值变大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。

请参图4并结合图1～3，本发明第三较佳实施方式的电子装置300包括指纹检测电路(图未示)。该指纹检测电路可设置在电子装置300的内部。该指纹检测电路可为以上任一实施方式的指纹检测电路。

本实施方式中，该电子装置300以手机为例进行说明。可以理解，在其它实施方式中，电子装置300可还为平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备、音频播放器或视频播放器等对指纹检测有需求的电子装置。

指纹传感器502的采集窗口302设置在电子装置300的前面板304，方便采集用户指纹。当然，采集窗口302还可根据其它需求设置在电子装置300的侧面及背面等的其它位置。

综上所述，上述电子装置300能够提高指纹检测效果。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施方式″、″一些实施方式″、″示意性实施方式″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐合指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐合地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容，其特征在于，该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容及开关单元；

该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接参考电压端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压；

该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。

2.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该参考电压端为地端，该指纹检测电路还包括电源；

该电源通过该开关单元与该电路电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。

3.如权利要求2所述的指纹检测电路，其特征在于，该开关单元包括第一开关及第二开关；

该第一开关包括第一选择端、第一电源端及第一连接端，该第一选择端连接该电路电容的一端，该第一电源端连接该电源的第一极，该第一连接端连接该信号放大器的负向输入端；

该第二开关包括第二选择端、第二电源端及第二连接端，该第二选择端连接该电路电容的另一端，该第二电源端连接该电源的第二极，该第二连接端连接该信号放大器的输出端；

该第一选择端连接该第一连接端并与该第一电源端断开，该第二选择端连接该第二连接端并与该第二电源端断开，使得该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，及使得该电路电容与该电源断开；

或该第一选择端连接该第一电源端并与该第一连接端断开，该第二选择端连接该第二电源端并与该第二连接端断开，使得该电源为该电路电容充电。

4.如权利要求2所述的指纹检测电路，其特征在于，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vc-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vc为该电路电容两端的电压。

5.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该指纹检测电路还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电路电容并联；

该开关单元断开使该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间；

该开关单元闭合使该电路电容不连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。

6.如权利要求5所述的指纹检测电路，其特征在于，该手指电容的电容值由以下公式确定：Vo＝(Vs-Vt＊Cx/Ci)，其中，Vo为该电压，Vt为该激励信号的电压幅值，Cx为该手指电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该电源的电压。

7.如权利要求1所述的指纹检测电路，其特征在于，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。

8.一种电子装置，包括指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集手指电容，其特征在于，该指纹检测电路包括信号放大器、电路电容及开关单元；

该信号放大器的负向输入端连接该手指电容，该信号放大器的正向输入端连接参考电压端，该信号放大器根据该手指电容的电容值，从该信号放大器的输出端输出电压；

该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，使得该电压与该手指电容的电容值的关系为非线性关系。

9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该参考电压端为地端，该指纹检测电路还包括电源；

该电源通过该开关单元与该电路电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。

10.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该指纹检测电路还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电路电容并联；

该开关单元断开使该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间；

该开关单元闭合使该电路电容不连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。

11.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该指纹检测电路还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。