CN108090407A - 感测元件以及包含该感测元件的指纹感测器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种感测元件以及包含该感测元件的指纹感测器。该指纹感测器包括一基板、一感测电极、一屏蔽板、一第一对导电板及一放大器。该感测电极用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容，及用以选择性地接收或不接收一输入电压。该屏蔽板用以选择性地接收该输入电压或是耦合至一参考电压电平。该第一对导电板包括选择性地耦合至该感测电极的一第一板。该放大器包括一反相端及一非反相端，该反相端耦合至该第一对导电板的一第二板，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。本公开提供的指纹感测器可以具有较高的触控灵敏度。

Description

感测元件以及包含该感测元件的指纹感测器

技术领域

本公开涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种包含该感测元件的指纹感测器。

背景技术

触控装置或触控屏已广泛使用在电子装置，诸如智能手机、个人电脑、及游戏机中。一些触控装置不仅提供使用者亲和接口及带给使用者方便，还为了数据安全性而与指纹感测器搭配工作。例如，指纹感测器可通过核实以指纹方式呈现的使用者身分来判定是否该使用者被授权使用电子装置。因此，触碰灵敏度在开发先进触控装置中一直是令人感兴趣的主题。

发明内容

本发明的实施例提供一种指纹感测器。该指纹感测器包括一基板；一感测电极，在该基板上方；一屏蔽板，在该感测电极与该基板之间；一第一对导电板；及一放大器。该感测电极用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容，及用以选择性地接收或不接收一输入电压。该屏蔽板用以选择性地接收该输入电压或是耦合至一参考电压电平。该第一对导电板包括选择性地耦合至该感测电极的一第一板。该放大器包括一反相端及一非反相端，该反相端耦合至该第一对导电板的一第二板，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。

在一实施例中，该第一对导电板定义具有一电容的一电容器，该电容显著大于在该感测电极与该基板之间的一第一寄生电容，以及在该感测电极与该屏蔽板之间的一第二寄生电容。

在另一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度是与该第二寄生电容无关。

在再一实施例中，该指纹感测器进一步包括一第二对导电板，耦合在于该反相端与该放大器的一输出之间。再者，该第二对导电板定义一反馈电容器，且该指纹感测器的该灵敏度是与该反馈电容器的一电容成反比。

在又一实施例中，该反馈电容器包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器耦合在该反相端与该放大器的该输出之间且该第二电容器选择性地与该第一电容器并联耦合。

在又再一实施例中，该第二电容器的一电容是该第一电容器电容的一预定倍数。

在一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度是与(Cfb1+Cfb2)/Cfb1的一比率成反比，其中Cfb1及Cfb2分别表示该第一电容器及该第二电容器的各者的一电容。

在另一实施例中，该第一对导电板的该第二板是选择性地耦合至该放大器的该反相端。

在再一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度S是由下列方程式定义：

其中V5表示该输入电压，Cfinger表示该感测电极检测到的一电容，Cp1表示与该感测电极相关的一电容，及Cfb表示在该反相端与该放大器的一输出之间的一电容。

在又一实施例中，该指纹感测器进一步包括一偏压消除电路以修掉Cp1。

本发明的实施例是提供一种电路。该电路包括一感测电极，用以检测回应于在一指纹感测器上的一触碰事件的一电容；一节点，与该感测电极相关，该节点用以选择性地接收一输入电压；一放大器，包括一反相端及一非反相端，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压；及一电容器，用以选择性地耦合至该节点且选择性地耦合至该反相端。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。

前文广泛地概述本发明的特征及技术优点，以使后续的本发明详细说明能更好理解。将于后文中描述本发明额外的特征及优点。所属技术领域中技术人员应了解，可轻易地利用所公开的概念及特定实施例为基础，在不悖离如所附权利要求中陈述的本发明的构思及范围下，用以修改或设计其它结构或制程以实现本发明的相同目的。

附图说明

本公开的一或多个实施例的详情是陈述于说明书附图及下文说明中。本公开的其他特征与优点可由说明书、附图及权利要求更形彰显。不同的视图及说明性实施例中，类似的参考编号用于表示类似的元件。现在将详细参考说明书附图中所示出的示例性实施例。

图1是根据本发明一些实施例，指纹感测器的俯视图。

图2A是根据本发明一实施例，图1所显示指纹感测器的示例性感测元件的示意图。

图2B是根据本发明一些实施例，图2A所显示示例性感测元件的等效电路的电路图。

图3A是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图2A所显示示例性感测元件操作于第一阶段的电路图。

图3B是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图2A所显示示例性感测元件操作于第二阶段的电路图。

图4A是根据本发明另一实施例，图1所显示指纹感测器的示例性感测元件的示意图。

图4B是根据本发明一些实施例，图4A所显示示例性感测元件的等效电路的电路图。

图5A是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件操作于第一阶段的电路图。

图5B是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件操作于第二阶段的电路图。

图5C是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件操作于第三阶段的电路图。

附图标记说明：

1 指纹感测器

10 感测元件

11 物体

12 保护层

20 基板

21 感测电极

22 屏蔽板

28 放大器

31 板

32 板

33 板

34 板

35 板

36 板

S1 开关

S2 开关

S3 开关

S4 开关

S5 开关

S6 开关

Cfinger 电容

Cp1 寄生电容

Cp2 寄生电容

Cb 电容

Cfb 电容

Cfb1 电容

Cfb2 电容

V5 输入电压

Vcm 电压

Vo 输出/电压电平

+ 非反相端

- 反相端

X 节点

具体实施方式

为了使本公开可被理解，详细的步骤以及结构是提供在下文说明中。本公开的实施方案显然不限制所属技术领域中技术人员已知的专门细节。此外，未对已知结构以及步骤加以详述，以免不必要地限制本公开。将于下面详细描述本公开的优选实施例。然而，除了该详细说明外，本公开也可广泛地实施在其它实施例中。本公开的范围不限于该详细说明，而是被权利要求所界定。

图1是根据本发明一些实施例，指纹感测器1的俯视图。指纹感测器1是适合于与电子装置(未显示)一起工作，诸如智能手机、个人电脑、及个人数字助理。

参考图1，指纹感测器1包括感测元件10的阵列，其可被保护层12覆盖。感测元件10的各者对应于指纹感测器1的像素。感测元件10用以检测当物体11，诸如触控尖、笔、或使用者的一或更多根手指敲击或移动横跨保护层12的表面时的触碰事件。

图2A是根据本发明一实施例，图1所显示指纹感测器1的示例性感测元件10的示意图。

参考图2A，示例性感测元件10包括感测电极21、屏蔽板22、包括第一板31及第二板32的第一对导电板、包括第三板33及第四板34的第二对导电板、放大器28、以及一组开关S1、S2、S3、及S4，其等都位于基板20上方或其中，如将于下面讨论者。

感测电极21靠近保护层12，用以回应于在指纹感测器1上的触碰事件而检测与物体11相关的电容Cfinger。再者，与感测电极21相关的第一寄生电容Cp1存在于感测电极21与基板20之间，及于目前像素与相邻像素(未显示)之间。在说明书全文中，为了方便，用于电容器的相同参考符号或标签也用于其电容，且反之亦然。例如，如图2A所示，在如上所述的参考标签"Cfinger"指称电容的同时，其也可表示具有该电容的电容器。

此外，感测电极21用以经由第一开关S1接收来自电源(未显示)的输入电压V5。在一实施例中，输入电压V5的电压电平在2.6伏特(V)至3.6V的范围，例如，约3.3V。再者，电源可包括电池诸如锂电池。如果是那样的话，则不需要金属框架或金属环来促进输入电压信号的激发，因而较有成本效益。

屏蔽板22位于感测电极21与基板20之间，且可直接相邻于感测电极21。屏蔽板22用以使基板20屏蔽或遮蔽于感测电极21，或使感测电极21屏蔽或遮蔽于基板20。详言之，在实体结构中屏蔽板22与感测电极21重叠，以致在感测电极21与基板20之间的寄生电容下降，进而增加触碰灵敏度。此外，屏蔽板22是经由第二开关S2选择性地耦合至电源以接收V5或耦合至诸如接地的参考电平。在感测电极21与屏蔽板22之间有第二寄生电容Cp2。第二寄生电容Cp2以及第一寄生电容Cp1可在设计阶段于电路的布局完成时藉助模拟来估算。

第一对导电板31及32及32定义电容器Cb，其可具有预定电容。在第一对导电板中，第一板31是经由第三开关S3选择性地耦合至感测电极21或耦合至接地。此外，第二板32是耦合至放大器28的反相端。虽然在本实施例中，电容器Cb是由一对导电板所形成，然而在其它实施例中，金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，MOSFET)或相似的晶体管可用来作为电容器Cb。再者，在一实施例中，电容Cb是电容Cfinger、Cp1及Cp2的加总的至少十倍。结果，电容Cfinger、Cp1及Cp2，单独或甚至加总在一起，相对于电容Cb而言被视为可忽略不计。

第二对导电板33及34定义电容器Cfb，其作为放大器28的反馈电容器。在第二对导电板中，导电板33是耦合至放大器28的反相端且经由第四开关S4耦合至放大器28的输出Vo及导电板34。此外，导电板34是耦合至放大器28的输出Vo。

放大器28用以基于电容Cfinger及输入电压V5来促进指纹图案的判定。在本实施例中，放大器28包括运算(operational，OP)放大器，如图2A中所示。再者，放大器28是位基板20的主动区或主动层中，即便为了说明，所显示的放大器28似乎是在基板20的外部。放大器28的非反相端(以加号"+"标示)接收电压Vcm。电压Vcm为输入电压V5的分数。在一实施例中，Vcm的大小为输入电压V5的一半，且在V5是约3.3V的例子中，Vcm可以是约1.65V。放大器28的反相端(以减号"-"标示)是连接至第二对中的导电板32。又，放大器28的输出Vo是连接至导电板34且经由第四开关S4连接至导电板33。

由于OP放大器的输入阻抗理想上是无限大，跨输入阻抗的压降被认为是零，故二输入端都在相同电位。换句话说，放大器28的两个输入端彼此几乎是短路，称作"虚短路"的特性。若放大器28的非反相端是Vcm，则由于两个输入端之间的"虚短路"，反相端也被连接至Vcm。

开关S1至S4的各者可包括形成在基板20的主动区中的晶体管。是使用控制器或微处理器(未显示)来控制开关S1至S4的放开或扣上状态。开关S1至S4的操作将参考图3A及图3B详细讨论。

在指纹感测器中，电容Cfinger取决于触碰事件期间物体的接触表面的几何性质。例如，物体的凸脊部分较凹谷部分产生较大电容。然而，尤其在先进指纹感测器中，电容差可能不会大到足以使指纹感测器将凸脊与凹谷区分。再者，在指纹感测器中的寄生电容甚至可减低该电容差并恶化感测结果。在本公开中，寄生电容诸如Cp2及与放大器28的输入端相关的那些寄生电容可负面影响指纹感测器1的灵敏度。因此想要缓减或甚至消除该寄生效果。

图2B是根据本发明一些实施例，图2A所显示示例性感测元件10的等效电路的电路图。

参考图2B，电容器Cfinger是耦合在标示为X的节点与物体11之间。物体11被视为等效电路中的接地。第一寄生电容器Cp1是耦合在节点X与基板20之间。基板20也被视为等效电路中的接地。当第一开关S1被扣上时，节点X接收输入电压V5，且当第一开关S1被放开时，节点X是与输入电压V5断开。

此外，第二寄生电容器Cp2是耦合在节点X与经由第二开关S2耦合的V5或接地之间。具体而言，第二寄生电容器Cp2的一端是耦合至节点X，且依第二开关S2所选择者，第二寄生电容器Cp2的另一端是接收输入电压V5或是接地。同理，电容器Cb的一端是耦合至放大器28的反相端，且依第三开关S3所选择者，电容器Cb的另一端是耦合至节点X或是接地。

与第四开关S4并联连接的电容器Cfb是耦合在放大器28的反相端与输出Vo之间。结果，当第四开关S4被放开时，电容器Cfb提供反馈电容Cfb，且当第四开关S4被扣上时，电容器Cfb被旁通掉。

图3A是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图2A所显示示例性感测元件10操作于第一阶段的电路图。

参考图3A，在第一阶段期间，第一开关S1被扣上，第二开关S2选择V5，第三开关S3是耦合至接地，且第四开关S4被扣上。由于第一开关S1被扣上，节点X接收V5，并因此在节点X的电压电平，表示成Vx，被拉升到V5。同时，由于第二寄生电容器Cp2的二端都耦合至V5，第二寄生电容器Cp2没有跨压，故没有电荷可被储存在其中。就节点X而言，由于节点X是与电容器Cb断开，来自输入电压V5的电荷Qx1被储存在电容器Cp1及Cfinger中，如下面方程式(1)所表示。

Qx1＝V5×(Cinger+Cp1) (1)

再者，由于第四开关S4被扣上，电容器Cfb被旁通掉。就放大器28的反相端而言，由于电容器Cb是与节点X断开，来自被虚短路到Vcm的反相端的电荷Qamp1被储存在电容器Cb中，如下面方程式(2)所表示。

Qamp1＝Vcm×Cb (2)

图3B是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图2A所显示示例性感测元件10操作于第二阶段的电路图。

参考图3B，在第二阶段期间，第一开关S1被放开，第二开关S2是耦合至接地，第三开关S3是耦合至节点X，且第四开关S4被放开。由于第一开关S1被放开，节点X是与输入电压V5断开。此外，由于第二开关S2是耦合至接地，第二寄生电容器Cp2有跨电压Vx，故先前于第一阶段的电容器Cp1及Cfinger中所储存的电荷被电容器Cp2共享。再者，由于第三开关S3是耦合至节点X，先前于电容器Cp1及Cfinger中所储存的电荷也被电容器Cb共享。就节点X而言，具有反相端仍保持在Vcm，由于电容器Cp1、Cfinger、Cp2及Cb间的电荷共享，电荷Qx2可以方程式(3)表示如下。

Qx2＝Vx×(Cfinger+Cp1+Cp1+Cb) (3)

再者，由于第四开关S4被放开，电容器Cfb不被旁通掉。此外，由于电容器Cb是耦合至节点X，先前于第一阶段的电容器Cb中所储存的电荷被电容器Cfb共享。就放大器28的反相端而言，具有反相端仍保持在Vcm，由于电容器Cb与Cfb之间的电荷共享，电荷Qamp2可以方程式(4)表示如下。

Qamp2＝(Vcm-Vx)×Cb+(Vcm-Vo)×Cfb (4)

根据电荷守恒定律，于图3A中示出的第一阶段所储存电荷的大小是等于在触碰事件发生时于图3B中示出的第二阶段所储存者。也就是说，就节点X而言，方程式(1)的Qx1等于方程式(3)的Qx2，如进一步于方程式(5)中表示者：

V5×(Cfinger+Cp1)＝Vx×(Cfinger+Cp1+Cp2+Cb) (5)

通过重排方程式(5)，Vx可用下面方程式(6)判定。

又，就反相端而言，方程式(2)的Qamp1等于方程式(4)的Qamp2，如进一步于方程式(7)中表示者：

Vcm＝Cb＝(Vcm-Vx)×Cb+(Vcm-Vo)×(Cb+Cfb) (7)

通过重排方程式(7)，Vx可用下面方程式(8)判定。

基于方程式(6)及方程式(8)，在放大器28的输出Vo的电压电平(也表示成Vo)可用如下方程式(9)判定。

在根据本发明的一实施例中，电容Cp1及Cfinger是毫微微法拉(femtofarad，fF)数量级。例如，第一寄生电容Cp1是几fF且电容Cfinger是约1fF。此外，电容Cp2系数十fF数量级，且电容Cfb系数个fF数量级。又者，电容器Cb具有数个皮法拉(picofarad，pF)数量级的预定电容。如先前所讨论者，电容Cb是显著大于电容Cfinger、Cp1及Cp2。结果，在方程式(9)的分子中的Cb项是实质上等于在方程式(9)的分母中的(Cfinger+Cp1+Cp2+Cb)项，而可互消。据此，方程式(9)的Vo可改写成如下的方程式(10)。

可采用模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)电路(未显示)以从上面方程式(10)采样例如，ADC电路可连接至放大器28的输出Vo用并以实施Vcm-Vo(第二阶段)。定义成指纹感测器1的灵敏度的是与V5成正比且与电容Cfb成反比。此外，灵敏度是与第二寄生电容Cp2无关。灵敏度也与放大器28的输入端的寄生电容无关。再者，灵敏度是随电容Cfinger及Cp1变动。

虽然在指纹感测器设计中，第一寄生电容Cp1是实质上不可避免，电容Cp1的效果可通过根据本发明的修整方法来缓减。在操作中，实际Vcm值(后文中“实际Vcm”)被测量。接下来，在无触碰事件下，亦即Cfinger为零，于第二阶段的Vo_trim值被可经组态在放大器28中的偏压消除电路(未显示)修整成实际Vcm。修整程序可以下列方程式(11)表示。

其中Voffset表示偏压消除电路所提供的用于消去以上面方程式(11)中以表示的第一寄生电容Cp1效果的偏移量。在修整后，理想Vo_trim达到实际Vcm值。

之后，ADC电路采样[实际Vcm-Vo(具有于第二阶段的Cfinger)]。实际上，在方程式(10)中的Cp1的效果已被消去下，指纹感测器1的想要的灵敏度被实现。

结果，在修整后，指纹感测器1的灵敏度是与寄生电容Cp1以及Cp2无关。此外，由于灵敏度是与V5成正比，可预期有较大的信号。

图4A是根据本发明另一实施例，图1所显示指纹感测器1的示例性感测元件10的示意图。

参考图4A，感测元件的结构是相似于参考图2A所描述与说明者，除了例如加入第三对导电板35、36及开关S5、S6的外。具体而言，第一对中的导电板32是经由第五开关S5耦合至放大器28的反相端。第三对中的导电板35是耦合至反相端且经由第五开关耦合至导电板32。再者，导电板35是耦合至第二对中的导电板33，而导电板36是经由第六开关S6耦合至第二对中的导电板34。又者，第二对导电板33及34定义电容Cfb1在其等之间，且第三对导电板35及36定义电容Cfb2在其等之间。结果，当导电板36及导电板34是经由第六开关S6耦合时，电容器Cfb1及Cfb2是彼此并联连接。

图4B是根据本发明一些实施例，图4A所显示示例性感测元件10的等效电路的电路图。

参考图4B，当第五开关S5被扣上时，电容器Cb是耦合至反相端，且当第五开关S5被放开时，电容器Cb是与反相端断开。此外，第六开关S6是选择性地并联耦合电容器Cfb1与Cfb2在放大器28的反相端与输出Vo之间、或耦合电容器Cfb2至Vcm。在一实施例中，当并联耦合时，电容器Cfb1及Cfb2所得电容等于参考图2B时所描述与示出的Cfb。

图5A是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件10操作于第一阶段的电路图。

参考图5A，在第一阶段期间，开关S1至S4以相同于图3A中的方式操作，第五开关S5被扣上且第六开关S6并联耦合电容器Cfb1与Cfb2。由于第三开关S3是耦合至接地，电容器Cb是与节点X断开。就节点X而言，来自输入电压V5的电荷Qx1'被储存在电容器Cp1及Cfinger中，且可以相同于上述方程式(1)的方程式表示。再者，由于第四开关S4被扣上，并联连接的电容器Cfb1及Cfb2被旁通掉。就放大器28的反相端而言，来自被虚短路到Vcm的反相端的电荷Qamp1'被储存在电容器Cb中，且可以相同于上述方程式(2)的方程式表示。

图5B是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件10操作于第二阶段的电路图。

参考图5B，在第二阶段期间，开关S1至S4以相同于图3B中的方式操作，且开关S5及S6待在相同于图5A中的连接状态。结果，就节点X而言，具有反相端仍保持在Vcm，由于电容器Cp1、Cfinger、Cp2及Cb间的电荷共享，电荷Qx2'可以相同于上述方程式(3)的方程式表示。再者，就放大器28的反相端而言，具有反相端仍保持在Vcm，由于电容器Cb与并联连接的电容器Cfb1及Cfb2之间的电荷共享，电荷Qamp2'可以方程式(12)表示如下。

Qamp2′＝(Vcm-Vx)×Cb+(Vcm-Vo)×(Cfb1+Cfb2) (12)

方程式(12)的Qamp2'是相似于方程式(4)的Qamp2，除了以(Cfb1+Cfb2)置换Cfb的外。根据电荷守恒定律，于图5A中示出的第一阶段所储存电荷的大小是等于在触碰事件发生时于图5B中示出的第二阶段所储存者。也就是说，就节点X而言，第一阶段的Qx1'等于第二阶段的Qx2'。Vx与V5之间的关系可以相同于上述方程式(5)及(6)的方程式表示。

又，就反相端而言，第一阶段的Qamp1'等于第二阶段的方程式(12)的Qamp2'。通过以(Cfb1+Cfb2)置换方程式(7)及(8)的Cfb，方程式(9)中在放大器28的输出Vo的电压电平(也表示成Vo2)可改写成如下的方程式(13)。

如先前所讨论者，在方程式(13)的分子中的Cb项是实质上等于在方程式(13)的分母中的(Cfinger+Cp1+Cp2+Cb)项，而可互消。再者，通过如先前所讨论的修整方法，寄生电容Cp1的效果被缓减。

图5C是根据本发明一些实施例，在触碰事件发生时，图4A所显示示例性感测元件10操作于第三阶段的电路图。

参考图5C，在第三阶段期间，开关S1至S3以相同于图5A中的方式操作，开关S4及S5被放开且第六开关S6耦合电容器Cfb2至Vcm。在操作中，在第六开关S6被切换到Vcm的前，第五开关S5被放开以便促进从Cfb2共享电荷给Cfb1。由于第五开关S5被放开，电容器Cb是与反相端断开。再者，由于第六开关S6是耦合至Vcm，电容器Cfb2的二端都耦合至Vcm。据此，电容器Cfb2没有跨压，故没有电荷可被储存在其中。结果，就反相端而言，具有反相端仍保持在Vcm，在放大器28的输出Vo的电压电平(表示成Vo3)是以方程式(14)表示如下。

电容Cfb2是电容Cfb1的预定倍数。在一实施例中，电容Cfb2是电容Cfb1的三倍。例如，电容Cfb2是约22.5fF且电容Cfb1是约7.5fF。结果，在方程式(14)中，分子(Cfb1+Cfb2)是分母Cfb1的四倍，此实质上增加信号放大约四倍。

灵敏度，如先前参考图3A及图3B所讨论般，是与电容Cfb成反比。较小的Cfb显然可导致较高灵敏度。然而，意外地小的Cfb是可能造成相邻像素中的不均一电容。例如，相对于某像素而言，其的相邻像素可具有不同Cfb值。于是，负面影响了灵敏度。

有了电容Cfb1及Cfb2，当Cfb1及Cfb2并联连接以形成具有可等于Cfb的较大电容的电容器时，电荷是于第一阶段及第二阶段被储存。实际上，较大电容器防止否则会在显著小的电容器中发生的不均一议题的风险，以试图获得较高的灵敏度。后续，于第三阶段中，通过电荷共享功能，仅电容器Cfb1工作，实现放大比

虽然涉及一个或多个实施方案显示并描述本公开，所属技术领域中技术人员基于阅读及理解本说明书与附图将能想到等效替代以及修改。本公开包括所有这些修改及替代且仅受下面权利要求所限制。

Claims (20)

1.一种指纹感测器，其包含：

一感测电极，用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容，及用以选择性地接收或不接收一输入电压；

一屏蔽板，在一基板与该感测电极之间，用以选择性地接收该输入电压或是耦合至一参考电压电平；

一第一对导电板，包括选择性地耦合至该感测电极的一第一板；及

一放大器，包括一反相端及一非反相端，该反相端耦合至该第一对导电板的一第二板，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压，

其中该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。

2.如权利要求1所述的指纹感测器，其中该第一对导电板定义具有一电容的一电容器，该电容显著大于与该感测电极相关的一第一寄生电容，以及在该感测电极与该屏蔽板之间的一第二寄生电容。

3.如权利要求2所述的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度与该第二寄生电容无关。

4.如权利要求1所述的指纹感测器，进一步包含一第二对导电板，耦合在于该反相端与该放大器的一输出之间，其中该第二对导电板定义一反馈电容器，且该指纹感测器的该灵敏度是与该反馈电容器的一电容成反比。

5.如权利要求4所述的指纹感测器，其中该反馈电容器包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器耦合在该反相端与该放大器的该输出之间且该第二电容器选择性地与该第一电容器并联耦合。

6.如权利要求5所述的指纹感测器，其中该第二电容器的一电容是该第一电容器电容的一预定倍数。

7.如权利要求5所述的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度是与(Cfb1+Cfb2)/Cfb1的一比率成反比，其中Cfb1及Cfb2分别表示该第一电容器及该第二电容器的各者的一电容。

8.如权利要求4所述的指纹感测器，其中该第一对导电板的该第二板是选择性地耦合至该放大器的该反相端。

9.如权利要求1所述的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度S是由下列方程式定义：

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>V</mi> <mn>5</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>C</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mi>p</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mi>f</mi> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中V5表示该输入电压，Cfinger表示该感测电极检测到的一电容，Cp1表示与该感测电极相关的一电容，及Cfb表示在该反相端与该放大器的一输出之间的一电容。

10.如权利要求9所述的指纹感测器，进一步包含一偏压消除电路以修掉Cp1。

11.如权利要求1所述的指纹感测器，其中该输入电压是在没有一金属环或金属框架下提供。

12.一种电路，其包含：

一感测电极，用以检测回应于在一指纹感测器上的一触碰事件的一电容；

一节点，与该感测电极相关，该节点用以选择性地接收一输入电压；

一放大器，包括一反相端及一非反相端，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压；及

一电容器，用以选择性地耦合至该节点且选择性地耦合至该反相端，

其中该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。

13.如权利要求12所述的电路，进一步包含一屏蔽板，与该感测电极相关，其中与该感测电极相关的一第一寄生电容、在该感测电极与该屏蔽板之间的一第二寄生电容、及该感测电极检测到的一电容的一加总相对于该电容器的一电容而言可忽略不计。

14.如权利要求13所述的电路，其中该指纹感测器的该灵敏度与该第二寄生电容无关。

15.如权利要求12所述的电路，进一步包含一反馈电容器，耦合在该反相端与该放大器的一输出之间，其中该指纹感测器的该灵敏度是与该反馈电容器的一电容成反比。

16.如权利要求15所述的电路，其中该反馈电容器包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器耦合在该反相端与该放大器的该输出之间且该第二电容器选择性地与该第一电容器并联耦合。

17.如权利要求16所述的电路，其中该第二电容器的一电容是该第一电容器电容的一预定倍数。

18.如权利要求16所述的电路，其中该指纹感测器的该灵敏度是与(Cfb1+Cfb2)/Cfb1的一比率成反比，其中Cfb1及Cfb2分别表示该第一电容器及该第二电容器的各者的一电容。

19.如权利要求12所述的电路，其中该指纹感测器的该灵敏度S是由下列方程式定义：

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>V</mi> <mn>5</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>C</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mi>p</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mi>f</mi> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中V5表示该输入电压，Cfinger表示该感测电极检测到的一电容，Cp1表示与该感测电极相关的一电容，及Cfb表示在该反相端与该放大器的一输出之间的一电容。

20.如权利要求12所述的电路，其中该输入电压是在没有一金属环或金属框架下提供。