CN110084082B - 一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路 - Google Patents

一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于指纹识别技术领域，提供了一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路。在本发明中，通过采用包括第一开关模块、电荷存储模块、比较模块及计数模块的手指触摸检测电路，使得第一开关模块多次控制供电电压向检测电极的对地电容进行充电，并在每次充电后将对地电容上的电荷向电荷存储模块进行转移，计数模块在时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，比较模块在每次电荷转移后将电荷存储模块的存储电压与参考电压进行比较，并当存储电压大于参考电压时，控制计数模块停止计数，计数模块在计数结果小于预设结果时向指纹检测芯片反馈有手指触摸指纹检测芯片，其可在检测是否有手指触摸的同时，兼顾低功耗和高可靠性。

Description

一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路
技术领域
本发明属于指纹识别技术领域，尤其涉及一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路。
背景技术
随着人们对设备安全性要求的提高，指纹识别模块现已广泛应用各种安全设备中。指纹识别模块工作原理主要为：工作模式下，指纹识别模块对指纹进行检测识别；休眠模式下，指纹识别模块检测是否有手指触摸，如有手指触摸，指纹识别模块切换至工作模式，而且在干电池提供电源的系统中，指纹识别模块的休眠电流须低至3～5微安(μA)。
目前，现有的指纹识别模块的结构主要为图1所示的结构。该指纹识别模块包括指纹检测芯片与检测电极，指纹检测芯片被检测电极所包围，并且指纹检测芯片内具有多个指纹感应单元；当指纹检测芯片处于休眠模式时，指纹感应单元在固定的时间间隔下检测是否有手指触摸，并且当有手指触摸时，检测电极的对地电容将会发生变化。
然而，由于一般的指纹检测芯片在休眠模式下的工作电流为10毫安(mA)左右，因此，若需要保证检测的响应速度快，则手指检测的时间间隔就必须缩短，如此将使得功耗成倍的增加，往往不能满足系统的功耗要求；若需要保证功耗小，则必须减小检测过程的平均电流，即需要延长手指检测的时间间隔，如此将不能及时检测到手指触摸，进而降低了指纹检测芯片的可靠性。
综上所述，现有的手指触摸检测方法存在无法同时兼顾低功耗和高可靠性的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路，旨在解决现有的手指触摸检测方法存在无法同时兼顾低功耗和高可靠性的问题。
本发明是这样实现的，一种手指触摸检测电路，包括指纹识别模块，所述指纹识别模块包括指纹检测芯片与检测电极，所述检测电极与所述指纹检测芯片连接，所述手指触摸检测电路还包括：第一开关模块、电荷存储模块、比较模块以及计数模块；
所述第一开关模块接收供电电压，并与所述检测电极以及所述电荷存储模块连接，所述电荷存储模块与所述比较模块连接，所述比较模块接收参考电压，并与所述计数模块连接，所述计数模块接收时钟信号，并与所述指纹检测芯片连接；
所述第一开关模块多次控制所述供电电压向所述检测电极的对地电容进行充电，并在每次充电后将所述对地电容上的电荷向所述电荷存储模块进行转移，所述计数模块在所述时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，所述比较模块在每次电荷转移后将所述电荷存储模块的存储电压与所述参考电压进行比较，并当所述存储电压大于所述参考电压时，控制所述计数模块停止计数，所述计数模块将计数结果与预设结果进行比较，若所述计数结果小于所述预设结果，则向所述指纹检测芯片反馈有手指触摸所述指纹检测芯片。
本发明的另一目的在于提供一种指纹识别装置，所述指纹识别装置包括上述的手指触摸检测电路。
本发明的又一目的还在于提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的指纹识别装置。
在本发明中，通过采用包括第一开关模块、电荷存储模块、比较模块以及计数模块的手指触摸检测电路，使得第一开关模块多次控制供电电压向检测电极的对地电容进行充电，并在每次充电后将对地电容上的电荷向电荷存储模块进行转移，计数模块在时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，比较模块在每次电荷转移后将电荷存储模块的存储电压与参考电压进行比较，并当存储电压大于参考电压时，控制计数模块停止计数，计数模块将计数结果与预设结果进行比较，若计数结果小于预设结果，则向指纹检测芯片反馈有手指触摸指纹检测芯片，其可在检测是否有手指触摸的同时，兼顾低功耗和高可靠性，进而解决了现有的手指触摸检测方法存在无法同时兼顾低功耗和高可靠性的问题。
附图说明
图1是现有技术提供的指纹识别模块的电路结构示意图；
图2是本发明一实施例所提供的手指触摸检测电路的模块结构示意图；
图3是本发明另一实施例所提供的手指触摸检测电路的模块结构示意图；
图4是本发明一实施例所提供的手指触摸检测电路的电路结构示意图；
图5是本发明一实施例所提供的手指触摸检测电路中的第一开关模块和第二开关模块的工作时序示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：
图2示出了本发明一实施例所提供的手指触摸检测电路10的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
如图2所示，本发明实施例所提供的手指触摸检测电路10包括：指纹识别模块100，指纹识别模块100包括指纹检测芯片100a与检测电极100b，检测电极100b与指纹检测芯片100a连接，并且该指纹检测芯片100a中还包括多个指纹感应单元100c(图中仅以四个为例进行说明)。
进一步的，该手指触摸检测电路10还包括：第一开关模块101、电荷存储模块102、比较模块103以及计数模块104。
其中，第一开关模块101接收供电电压，并与检测电极100b以及电荷存储模块102连接，电荷存储模块102与比较模块103连接，比较模块103接收参考电压，并与计数模块104连接，计数模块104接收时钟信号，并与指纹检测芯片100a连接。
具体的，第一开关模块101多次控制供电电压向检测电极100b的对地电容Cs进行充电，并在每次充电后将对地电容Cs上的电荷向电荷存储模块102进行转移，计数模块104在时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，比较模块103在每次电荷转移后将电荷存储模块102的存储电压与参考电压进行比较，并当存储电压大于参考电压时，控制计数模块104停止计数，计数模块104将计数结果与预设结果进行比较，若计数结果小于预设结果，则向指纹检测芯片100反馈有手指触摸指纹检测芯片100。
具体实施时，检测电极100b的对地电容Cs在第一开关模块101的作用下重复进行自身的充电以及向电荷存储模块102进行电荷转移的操作，而计数模块104在检测电极100b的对地电容Cs向电荷存储模块102进行电荷转移时，记录电荷转移的次数，其计数的起始则为检测电极100b的对地电容Cs第一次向电荷存储模块102进行电荷转移；需要说明的是，在本发明实施例中，检测电极100b的对地电容Cs的充电与其向电荷存储模块102进行电荷转移的操作是间隔进行的，即两者进行的时间没有重叠。
由于每次电荷转移之后电荷存储模块102上具有一定的存储电压，因此比较模块103将每次电荷转移之后电荷存储模块102上的存储电压与参考电压进行比较，当该存储电压小于参考电压时，比较模块103控制计数模块104继续计数，当该存储电压大于参考电压时，比较模块103控制计数模块104停止计数；需要说明的是，在本发明实施例中，比较模块103在控制计数模块104的计数与否时，主要是在每次检测电极100b的对地电容Cs对电荷存储模块102进行电荷转移后，根据该次电荷转移后电荷存储模块102上的存储电压与参考电压的比较结果对计数模块104的计数过程进行控制。
进一步的，由于当没有手指触摸指纹检测芯片100a时，检测电极100b的对地电容Cs不会发生变化，因此，其在充电后向电荷存储模块102进行电荷转移，以使得计数模块104所计数的电荷转移次数是可以预设的，该预设的电荷转移次数即为预设结果；而当有手指触摸指纹检测芯片100a时，由于此时检测电极100b的对地电容Cs增大，因此，其每次向电荷存储模块102进行电荷转移的增量会增大，进而使得电荷存储模块102上的存储电压快速的实现高于参考电压的目的，从而减小了向电荷存储模块102进行电荷转移的次数，即计数模块104的计数结果减小。
当计数模块104停止计数，且检测到计数结果小于预设结果时，计数模块104则确定有手指触摸指纹检测芯片100a，此时计数模块104将此信息反馈给指纹检测芯片100a，以便于指纹检测芯片100a进行后续指纹扫描、识别等处理过程，而指纹检测芯片100a对指纹进行扫、识别等处理过程的具体原理可参考现有计数，此处不再赘述。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图3所示，手指触摸检测电路10还包括第二开关模块105。
具体的，第二开关模块105与电荷存储模块102连接，用于在第一开关模块101第一次控制供电电压向检测电极100b的对地电容Cs进行充电之前，对电荷存储模块102中存储的电荷进行泄放处理。
在本发明实施例中，在第一开关模块101第一次根据供电电压向检测电极100b的对地电容Cs进行充电之前，将电荷存储模块102中存储的电荷泄放掉，可使得当检测电极100b的对地电容Cs对电荷存储模块102进行电荷转移时，电荷存储模块102中没有残余的电荷，进而提高比较模块103控制计数模块104的控制精度，从而提高该手指触摸检测电路10的检测精度。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，电荷存储模块102包括电荷存储电容Cout，电荷存储电容Cout的第一端与第一开关模块101以及比较模块103连接，电荷存储电容Cout的第二端接地。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，电荷存储电容Cout的容值范围为10纳法到100纳法之间。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图3所示，第一开关模块101包括第一开关单元101a与第二开关单元101b。
其中，第一开关单元101a接收供电电压，并且与检测电极100b以及第二开关单元101b连接，第二开关单元101b与检测电极100b以及电荷存储模块102连接。
具体的，第一开关单元101a控制供电电压向检测电极100b的对地电容Cs进行充电，第二开关单元101b在每次充电后将对地电容Cs上的电荷向电荷存储模块102进行转移；需要说明的是，在本发明实施例中，第一开关单元101a与第二开关单元101b交替工作。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，第一开关单元101a包括第一开关元件S1，第一开关元件S1的第一端接收供电电压VCC，第一开关元件S1的第二端与检测电极100b以及第二开关单元101b连接。
具体实施时，第一开关元件S1采用单刀单掷开关实现，该单刀单掷开关的第一端为第一开关元件S1的第一端，该单刀单掷开关的第二端为第一开关元件S1的第二端，并且该单刀单掷开关在高电平时闭合，低电平时断开。
需要说明的是，第一开关元件S1也可采用其他具有开关作用的器件实现，例如三极管等，此处仅以单刀单掷开关为例进行说明。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，第二开关单元101b包括第二开关元件S2，第二开关元件S2的第一端与第一开关单元101a以及检测电极100b连接，第二开关元件S2的第二端与电荷存储模块102连接。
需要说明的是，在本发明实施例中，具体实施时，第二开关元件S2可采用与第一开关元件S1相同的结构实现，并且当该第二开关元件S2采用与第一开关元件S1相同的器件实现时，该第二开关元件S2的工作原理和具体结构可参考对第一开关元件S1的相关描述，此处不再赘述。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，第二开关模块105包括第三开关元件S3，第三开关元件S3的第一端与电荷存储模块102连接，第三开关元件S3的第二端接地。
需要说明的是，在本发明实施例中，具体实施时，第三开关元件S3可采用与第一开关元件S1相同的结构实现，并且当该第三开关元件S3采用与第一开关元件S1相同的器件实现时，该第三开关元件S3的工作原理和具体结构可参考对第一开关元件S1的相关描述，此处不再赘述。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，比较模块103包括比较器Comp，比较器Comp的第一输入端与电荷存储模块102连接，比较器Comp的第二输入端接收参考电压VCC/n，比较器Comp的输出端与计数模块104连接，其中，n为正整数，其取值优选为2。
进一步的，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，检测电极100b采用金属环实现，该金属环包围指纹检测芯片100a，并且该金属环的形状包括但不限于圆形、正方形或者长方形等形状。
下面以图4所示的电路和图5所示的工作时序为例对本发明所提供的手指触摸检测电路10的工作原理作具体说明，详述如下：
如图4和图5所示，首先，第三开关元件S3在时钟信号S3-PRE的高电平下闭合，而第一开关元件S1与第二开关元件S2分别在时钟信号S1-CLK与时钟信号S2-CLK的低电平下断开，此时电荷存储电容Cout对其内部残余的电荷进行泄放，当电荷存储电容Cout对其内部残余的电荷泄放完毕，第三开关元件S3在时钟信号S3-PRE的低电平下断开。
之后，第一开关元件S1在时钟信号S1-CLK的高电平下闭合，而第二开关元件S2与第三开关元件S3分别在时钟信号S2-CLK与S3-PRE的低电平下断开，此时供电电压VCC第一次向金属环的对地电容Cs充电；当金属环的对地电容Cs第一次充电结束后，此时第二开关元件S2在时钟信号S2-CLK的高电平下闭合，而第一开关元件S1与第三开关元件S3分别在时钟信号S1-CLK与S3-PRE的低电平下断开，此时金属环的对地电容Cs第一次向电荷存储电容Cout进行电荷转移。
在金属环的对地电容Cs第一次向电荷存储电容Cout进行电荷转移之后，重复循环上述向金属环的对地电容Cs进行充电，并在充电后金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout进行电荷转移的过程，而电荷存储电容Cout在每次循环之后都具有一定的电压增量，该电压增量的推导过程在后续进行详细说明，此处不再赘述。
此外，当金属环的对地电容Cs第一次向电荷存储电容Cout进行电荷转移之后，计数模块104在时钟信号作用下开始对电荷转移次数进行计数。需要说明的是，计数模块104的时钟信号频率与第二开关元件S2的时钟信号S2-CLK的频率相同，也就是说，计数模块104对电荷转移次数的计数实质上是对第二开关元件S2的关闭次数的计数，当然本领域计数人员可以理解的是，计数模块104的时钟信号频率也可以与第一开关元件S1的时钟信号S1-CLK的频率相同。
进一步的，由于在每次电荷转移后，电荷存储电容Cout上具有一定的存储电压，因此比较器Comp将每次电荷转移后的存储电压与参考电压VCC/n进行比较，以根据比较结果控制计数模块104的计数与否。
具体的，当存储电压大于参考电压VCC/n时，则控制计数模块104停止计数，而当计数模块104停止计数时，计数模块104将计数结果与预设结果进行比较，若计数结果大于预设结果，则计数模块104向指纹检测芯片100a反馈没有手指触摸指纹检测芯片100a，若计数结果小于预设结果，则计数模块104向指纹检测芯片100a反馈有手指触摸指纹检测芯片100a，此时一次手指检测过程结束；而当存储电压小于参考电压VCC/n时，控制计数模块104继续计数。
进一步的，假设电荷存储电容Cout在第n-1次电荷转移后的存储电压为Vn-1，则电荷存储电容Cout在第n-1次电荷转移后所带电荷Qcout(n-1)则为：
Qcout(n-1)＝Cout×Vn-1； (1)
其中，Qcout(n-1)为电荷存储电容Cout在第n-1次电荷转移后所带电荷Qcout(n-1)的电荷量，Cout为电荷存储电容Cout的电容值，Vn-1为电荷存储电容Cout在第n-1次电荷转移后的存储电压Vn-1的电压值。
此外，每次供电电压VCC向金属环的对地电容Cs充电后，金属环的对地电容Cs所带电荷Qcs则为：
Qcs＝Cs×VCC； (2)
其中，Qcs为每次供电电压VCC向金属环的对地电容Cs充电后，金属环的对地电容Cs所带电荷Qcs的电荷量，Cs为金属环的对地电容Cs的电容值，VCC为供电电压VCC的电压值。
当第n次金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout进行电荷转移后，电荷存储电容Cout在第n次电荷转移后的存储电压Vn则为：
Figure BDA0001559487980000091
其中，Vn为电荷存储电容Cout在第n次电荷转移后的存储电压Vn的电压值。
根据公式(3)可知，第n次循环后，电荷存储电容Cout的存储电压增量△Vn则为：
Figure BDA0001559487980000092
其中，ΔVn为第n次循环后，电荷存储电容Cout的存储电压增量△Vn的值。
对公式(4)进行简化处理后，可得到：
Figure BDA0001559487980000093
根据公式(5)可知，当金属环的对地电容Cs的电容值Cs越大，则电荷存储电容Cout的存储电压增量△Vn的增量值ΔVn越大，而增量值ΔVn越大，则表明金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout转移电荷的次数将会减小，计数模块104可根据计数结果确定是否有手指触摸指纹检测芯片100a，并且金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout转移电荷的次数减小使得完成一次手指检测的时间将会缩短，从而提高了响应速度。
此外，根据公式(5)还可知，当电荷存储电容Cout的电容值Cout越小，则电荷存储电容Cout的存储电压增量△Vn的增量值ΔVn越大，而增量值ΔVn越大，则表明金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout转移电荷的次数将会减小，计数模块104可根据计数结果确定是否有手指触摸指纹检测芯片100a，并且金属环的对地电容Cs向电荷存储电容Cout转移电荷的次数减小使得完成一次手指检测的时间将会缩短，同样可提高响应速度。
在本发明实施例中，计数模块104的计数器的计数值与电源电压和时钟频率无关，如此将使得计数值受环境影响小，并且当指纹检测芯片100a被手指触摸后，金属环的对地电容Cs容值变大，使得计数模块104的计数值变小，即数据检测时间变短，使得在对手指触摸进行检测的同时，可有效提高响应速度。
进一步的，本发明实施例提供的手指触摸检测电路10的功耗包括电荷存储电容Cout带来的功耗、比较器Comp带来的功耗、参考电压VCC/n的参考电压生成电路带来的功耗以及各时钟信号的时钟产生电路(振荡器，并且振荡器频率50千赫兹/KHz左右)带来的功耗等组成。
具体的，由于电荷存储电容Cout带来的功耗为I1为：
I1＝Cout×(VCC/n)×N； (6)
其中，I1为电荷存储电容Cout带来的功耗为I1的电流值，Cout为电荷存储电容Cout的电容值，其取值范围为10纳法～100纳法；VCC/n为参考电压VCC/n的值，VCC取值为3.3V，n取值为2；N为一秒钟进行手指检测的次数，取值为10。
因此，根据公式(6)和公式(6)中各个参数的取值可知，电荷存储电容Cout带来的功耗为I1的电流值I1的范围为0.165微安～1.65微安。
此外，在本发明实施例中，本发明实施例提供的手指触摸检测电路10中的比较器Comp的电流设计为低至0.2微安，而参考电压VCC/n的参考电压生成电路的电流设计为低至0.1微安，而时钟产生电路的电流设计为低至0.4微安，因此，该手指触摸检测电路10的功耗总和则为0.865微安～2.365微安，低于指纹识别模块的休眠电流要求，使得本发明实施例提供的手指触摸检测电路10在满足低功耗的同时可同时兼顾响应速度。
需要说明的是，在本发明实施例中，参考电压VCC/n的参考电压生成电路可采用两个分压电阻对供电电压VCC进行分压实现，而比较器Comp和时钟产生电路可参考现有技术，此处不再赘述。
在本实施例中，本发明采用向金属环的对地电容Cs进行多次充电，而每次充电后该对地电容Cs向电荷存储电容Cout进行电荷转移，进而使得比较器Comp根据电荷存储电容Cout在每次电荷转移后的存储电压控制计数模块104的计数，而计数模块104对对地电容Cs向电荷存储电容Cout进行电荷转移的次数进行计数，并根据计数次数判定是否有手指触摸指纹检测芯片100a，其在快速检测是否有手指触摸指纹检测芯片100a的同时保证低功耗。使得本发明实施例提供的手指触摸检测电路10可同时兼顾低功耗与高可靠性。
进一步地，本发明还提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置包括手指触摸检测电路10。需要说明的是，由于本发明实施例所提供的指纹识别装置的手指触摸检测电路10和图2至图4所示的手指触摸检测电路10相同，因此，本发明实施例所提供的指纹识别装置中的手指触摸检测电路10的具体工作原理，可参考前述关于图2至图4的详细描述，此处不再赘述。
进一步地，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的指纹识别装置。
在本发明中，通过采用包括第一开关模块、电荷存储模块、比较模块以及计数模块的手指触摸检测电路，使得第一开关模块多次控制供电电压向检测电极的对地电容进行充电，并在每次充电后将对地电容上的电荷向电荷存储模块进行转移，计数模块在时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，比较模块在每次电荷转移后将电荷存储模块的存储电压与参考电压进行比较，并当存储电压大于参考电压时，控制计数模块停止计数，计数模块将计数结果与预设结果进行比较，若计数结果小于预设结果，则向指纹检测芯片反馈有手指触摸指纹检测芯片，其可在检测是否有手指触摸的同时，兼顾低功耗和高可靠性，进而解决了现有的手指触摸检测方法存在无法同时兼顾低功耗和高可靠性的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手指触摸检测电路，包括指纹识别模块，所述指纹识别模块包括指纹检测芯片与检测电极，所述检测电极与所述指纹检测芯片连接，其特征在于，所述手指触摸检测电路还包括：第一开关模块、电荷存储模块、比较模块以及计数模块；
所述第一开关模块接收供电电压，并与所述检测电极以及所述电荷存储模块连接，所述电荷存储模块与所述比较模块连接，所述比较模块接收参考电压，并与所述计数模块连接，所述计数模块接收时钟信号，并与所述指纹检测芯片连接；
所述第一开关模块多次控制所述供电电压向所述检测电极的对地电容进行充电，并在每次充电后将所述对地电容上的电荷向所述电荷存储模块进行转移，所述计数模块在所述时钟信号的作用下对电荷转移次数进行计数，所述比较模块在每次电荷转移后将所述电荷存储模块的存储电压与所述参考电压进行比较，并当所述存储电压大于所述参考电压时，控制所述计数模块停止计数，所述计数模块将计数结果与预设结果进行比较，若所述计数结果小于所述预设结果，则向所述指纹检测芯片反馈有手指触摸所述指纹检测芯片；
所述手指触摸检测电路还包括第二开关模块；
所述第二开关模块与所述电荷存储模块连接，用于在所述第一开关模块第一次控制所述供电电压向所述检测电极的对地电容进行充电前，对所述电荷存储模块中存储的电荷进行泄放处理；
所述第一开关模块包括第一开关单元与第二开关单元；
所述第一开关单元接收所述供电电压，并且与所述检测电极以及所述第二开关单元连接，所述第二开关单元与所述检测电极以及所述电荷存储模块连接；
所述第一开关单元控制所述供电电压向所述检测电极的对地电容进行充电，所述第二开关单元在每次充电后将所述对地电容上的电荷向所述电荷存储模块进行转移；
所述第二开关模块包括第三开关元件，所述第三开关元件的第一端与所述电荷存储模块连接，所述第三开关元件的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述电荷存储模块包括电荷存储电容，所述电荷存储电容的第一端与所述第一开关模块以及所述比较模块连接，所述电荷存储电容的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述电荷存储电容的容值范围为10纳法到100纳法之间。
4.根据权利要求1所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关元件，所述第一开关元件的第一端接收所述供电电压，所述第一开关元件的第二端与所述检测电极以及所述第二开关单元连接。
5.根据权利要求1所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二开关元件，所述第二开关元件的第一端与所述第一开关单元以及所述检测电极连接，所述第二开关元件的第二端与所述电荷存储模块连接。
6.根据权利要求1所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述比较模块包括比较器，所述比较器的第一输入端与所述电荷存储模块连接，所述比较器的第二输入端接收所述参考电压，所述比较器的输出端与所述计数模块连接。
7.根据权利要求1所述的手指触摸检测电路，其特征在于，所述检测电极为金属环，所述金属环包围所述指纹检测芯片。
8.一种指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置包括如权利要求1至7任一项所述的手指触摸检测电路。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求8所述的指纹识别装置。
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