TW201935297A - 感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備 - Google Patents

感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備，通過在感測器單元中增加一數位控制信號，以控制感測器單元的電流輸出方向，使得多個感測器單元同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元受感應的信號量，相比於現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。

Description

感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備
發明涉及半導體技術領域，更具體地說，涉及一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備。
隨著科技的不斷發展，用戶對安全性能的要求也越來越高，生物識別憑藉其生物特徵的獨特性得到了快速的發展。
其中，指紋識別作為生物識別的一個主要分支，目前，指紋識別是通過指紋識別晶片實現，如圖1所示，指紋識別晶片10包括感測器陣列100以及週邊電路，週邊電路包括類比前端電路120（以下簡稱：AFE電路）、模數轉換電路130（以下簡稱：ADC電路）、定址電路210（以下簡稱：XY Decoder）、數位控制電路220（以下簡稱：Digital control）、MCU電路230以及靜態存儲電路300（以下簡稱：SRAM電路）。其中，感測器陣列100包括呈陣列排布的多個感測器單元110，每個感測器單元110感測其電容變化值來進行指紋圖像的獲取。
目前通常採用增加感測器單元的掃描次數，以取得平均值的方式來提高指紋識別的準確性，然而增加掃描次數勢必會導致指紋識別的總時間的增加，用戶體驗差。
綜上，如何提供一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備，能夠在不增加掃描次數的同時，提高指紋識別的準確度是本領域技術人員希望持續改善的一大技術問題。
有鑑於此，本發明提供了一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備，通過在感測器單元中增加一數位控制信號，以控制感測器單元的電流輸出方向，使得多個感測器單元同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元受感應的信號量，相比于現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
在一些實施例中，一種感測器單元，應用於指紋識別晶片，包括：指紋感測電極以及指紋感測電路；
所述指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路、第一開關、第一開關組以及第二開關組，所述第一開關組包括第一子開關以及第二子開關，所述第二開關組包括第一子開關以及第二子開關；
所述差分放大電路的第一輸入端連接所述指紋感測電極，並作為所述指紋感測電路的第一輸入端，所述差分放大電路的第二輸入端與所述參考電壓輸入端連通，作為所述指紋感測電路的第二輸入端，所述差分放大電路的第一輸出端通過所述第一開關組中的所述第一子開關作為所述指紋感測電路的第一輸出端，所述差分放大電路的第一輸出端通過所述第一開關組中的所述第二子開關作為所述指紋感測電路的第二輸出端，所述差分放大電路的第二輸出端通過所述第二開關組中的所述第一子開關作為所述指紋感測電路的第三輸出端，所述差分放大電路的第二輸出端通過所述第二開關組中的所述第二子開關作為所述指紋感測電路的第四輸出端；
所述第一開關根據接收到的定址信號控制所述差分放大電路的啟動，所述第一子開關以及所述第二子開關根據接收到的預設數位控制信號控制所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
在一些實施例中，所述第一子開關為高電平導通開關，所述第二子開關為低電平導通開關；
或，所述第一子開關為低電平導通開關，且所述第二子開關為高電平導通開關；
或，所述第一子開關以及所述第二子開關均為高電平導通開關；
或，所述第一子開關以及所述第二子開關均為低電平導通開關。
在一些實施例中，一種指紋識別方法，應用於包括感測器陣列的指紋識別晶片，所述感測器陣列包括呈陣列排布的多個如上述的感測器單元；
所述指紋識別方法基於所述感測器陣列中M個位於同一組第一資料線以及第二資料線上的所述感測器單元，所述指紋識別方法以預設掃描週期對M個所述感測器單元輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數；
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
在一些實施例中，所述掃描週期包括第一時序段、第二時序段、第三時序段以及第四時序段；
在第一時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號均為高電平，以控制四個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端均連接至所述第一資料線，且所述差分放大電路的所述第二輸出端均連接至所述第二資料線；
在第二時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第一資料線，所述第二輸出端連接至所述第二資料線，所述感測器單元中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第二資料線，所述第二輸出端連接至所述第一資料線；
在第三時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第三組數位控制信號，所述第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第二傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第一資料線，所述第二輸出端連接至所述第二資料線，所述感測器單元中的第三傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第二資料線，所述第二輸出端連接至所述第一資料線；
在第四時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第四組數位控制信號，所述第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第一資料線，所述第二輸出端連接至所述第二資料線，所述感測器單元中的第二傳感單元以及第三傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端連接至所述第二資料線，所述第二輸出端連接至所述第一資料線。
在一些實施例中，一種指紋識別晶片，包括感測器陣列，所述感測器陣列包括呈陣列排布的多個如上述的感測器單元，所述指紋識別晶片還包括：控制模組，用於以預設掃描週期對所述感測器陣列輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段。
在一些實施例中，，所述控制模組具體用於：
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
在一些實施例中，一種感測器單元，應用於指紋識別晶片，包括：指紋感測電極以及指紋感測電路；
所述指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路、第一開關、第一開關組以及第二開關組，所述第一開關組包括第一子開關以及第二子開關，所述第二開關組包括第一子開關以及第二子開關；
所述差分放大電路的第一輸入端通過所述第一開關組中的所述第一子開關連接所述指紋感測電極，所述差分放大電路的第一輸入端通過所述第一開關組中的所述第二子開關連接第一預設信號端，且與所述參考電壓輸入端連通，並作為所述指紋感測電路的第一輸入端，所述差分放大電路的第二輸入端通過所述第二開關組中的所述第二子開關連接所述指紋感測電極，且所述差分放大電路的第二輸入端通過所述第二開關組中的所述第一子開關連接所述第一預設信號端，與所述參考電壓輸入端連通，且作為所述指紋感測電路的第二輸入端，所述差分放大電路的第一輸出端作為所述指紋感測電路的第一輸出端，所述差分放大電路的第二輸出端作為所述指紋感測電路的第二輸出端；
所述第一開關根據接收到的定址信號控制所述差分放大電路的啟動，所述第一子開關以及所述第二子開關根據接收到的預設數位控制信號控制所述差分放大電路的所述第一輸入端以及所述第二輸入端的信號輸入方向。
在一些實施例中，，所述第一子開關為高電平導通開關，所述第二子開關為低電平導通開關；
或，所述第一子開關為低電平導通開關，且所述第二子開關為高電平導通開關；
或，所述第一子開關以及所述第二子開關均為高電平導通開關；
或，所述第一子開關以及所述第二子開關均為低電平導通開關。
在一些實施例中，一種指紋識別方法，應用於包括感測器陣列的指紋識別晶片，所述感測器陣列包括呈陣列排布的多個如上述的感測器單元；
所述指紋識別方法基於所述感測器陣列中M個位於同一組第一資料線以及第二資料線上的所述感測器單元，所述指紋識別方法以預設掃描週期對M個所述感測器單元輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數；
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端以及所述第二輸入端與所述指紋感測電極或所述第一預設信號端電連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端以及所述第二輸入端與所述指紋感測電極或所述第一預設信號端電連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端以及所述第二輸入端與所述指紋感測電極或所述第一預設信號端電連接。
在一些實施例中，，所述掃描週期包括第一時序段、第二時序段、第三時序段以及第四時序段；
在第一時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號均為高電平，以控制四個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端均連接至所述指紋感測電極，且所述差分放大電路的所述第二輸入端均連接至所述第一預設信號端；
在第二時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述指紋感測電極，所述差分放大電路的所述第二輸入端連接至所述第一預設信號端，控制四個所述感測器單元中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述第一預設信號端，所述差分放大電路的所述第二輸入端連接至所述指紋感測電極；
在第三時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第三組數位控制信號，所述第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第二傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述指紋感測電極，所述第二輸入端連接至所述第一預設信號端，所述感測器單元中的第三傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述第一預設信號端，所述第二輸出端連接至所述指紋感測電極；
在第四時序段，對所述感測器陣列中四個所述感測器單元輸出第四組數位控制信號，所述第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平，以控制四個所述感測器單元中的第一傳感單元以及第四傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述指紋感測電極，所述第二輸入端連接至所述第一預設信號端，所述感測器單元中的第二傳感單元以及第三傳感單元中的所述差分放大電路的所述第一輸入端連接至所述第一預設信號端，所述第二輸出端連接至所述指紋感測電極。
在一些實施例中，一種指紋識別晶片，包括感測器陣列，所述感測器陣列包括呈陣列排布的多個如上述的感測器單元，所述指紋識別晶片還包括：
控制模組，用於以預設掃描週期對所述感測器陣列輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段。
在一些實施例中，，所述控制模組具體用於：
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元中的所述差分放大電路的所述第一輸出端以及所述第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
在一些實施例中，一種電子設備，包括電子設備本體以及上述的指紋識別晶片。
與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點：
本發明提供了一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備，通過在感測器單元中增加一數位控制信號，以控制感測器單元的電流輸出方向，使得多個感測器單元同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元受感應的信號量，相比于現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
結合背景技術可知，現有的指紋識別晶片的結構如圖1所示，該指紋識別晶片10包括感測器陣列100以及週邊電路，週邊電路包括AFE電路120、ADC電路130、定址電路210、數位控制電路220、MCU電路230以及SRAM電路300，其中，感測器陣列100包括呈陣列排布的多個感測器單元110，多個感測器單元110的感測電極處於指紋識別晶片10的表面。
現有技術中，為考慮整個指紋傳感系統的整體識別時間，通常會在同一時刻，選定多個感測器單元110進行分時驅動，如圖1中定址電路210選定8個感測器單元110進行驅動，每個感測器單元110將感應到的信號分別傳輸至8個AFE電路進行資料處理。具體的，每個感測器單元110的結構示意圖如圖2所示，包括指紋感測電極60以及指紋感測電路，該指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路20以及第一開關13。
然而，目前掃描一次指紋的輸出結果的準確性較低，因此通過增加感測器單元110的掃描次數，以取得平均值的方式來保證指紋識別的準確性。但增加掃描次數勢必會導致指紋識別的總時間的增加，用戶體驗差。
基於此，如圖3所示，本發明實施例提供了一種感測器單元110，應用於指紋識別晶片，感測器單元110包括：指紋感測電極60以及指紋感測電路。
其中，指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路20、第一開關13、第一開關組以及第二開關組，其中，第一開關組包括第一子開關a以及第二子開關b，第二開關組包括第一子開關a以及第二子開關b。
具體的，差分放大電路20的第一輸入端11連接指紋感測電極60，並作為指紋感測電路的第一輸入端，差分放大電路20的第二輸入端12與參考電壓輸入端連通，且作為指紋感測電路的第二輸入端，差分放大電路的第一輸出端21通過第一開關組中的第一子開關a作為指紋感測電路的第一輸出端，差分放大電路20的第一輸出端21通過第一開關組中的第二子開關b作為指紋感測電路的第二輸出端，差分放大電路20的第二輸出端22通過第二開關組中的第一子開關a作為指紋感測電路的第三輸出端，差分放大電路的第二輸出端22通過第二開關組中的第二子開關b作為指紋感測電路的第四輸出端。
除此，第一開關13根據接收到的定址信號XY控制差分放大電路20的啟動，第一子開關a以及第二子開關b根據接收到的預設數位控制信號61控制差分放大電路20的第一輸出端21以及第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線52.1電信號連接。
在本實施例中，第一子開關a與第二子開關b的觸發信號可以互為反相，即當第一子開關a為高電平導通開關時，第二子開關b為低電平導通開關。或，當第一子開關a為低電平導通開關，第二子開關b為高電平導通開關。此時，第一子開關a以及第二子開關b均由預設數位控制信號61控制。
除此，本實施例中，第一子開關a以及第二子開關b均為高電平導通開關，或第一子開關a以及第二子開關b均為低電平導通開關。此時，第一子開關a由預設數位控制信號611控制，第二子開關b由與預設控制信號61互為反相的控制信號控制，以保證第一子開關a以及第二子開關b不同時導通。
除此，本實施例還可以將第一開關13組設置在差分放大電路20的輸入側，請參見圖6，圖6中的感測器單元110，應用於指紋識別晶片，包括：指紋感測電極60以及指紋感測電路。其中，指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路20、第一開關13、第一開關組以及第二開關組，所述第一開關組包括第一子開關a以及第二子開關b，所述第二開關組包括第一子開關a以及第二子開關b。
具體的，差分放大電路20的第一輸入端11通過第一開關組中的第一子開關a連接指紋感測電極60，差分放大電路20的第一輸入端11通過第一開關組中的第二子開關b連接第一預設信號端14，且與參考電壓輸入端連通，並作為指紋感測電路60的第一輸入端，差分放大電路20的第二輸入端12通過第二開關組中的第二子開關b連接指紋感測電極60，且差分放大電路20的第二輸入端通過第二開關組中的第一子開關a連接第一預設信號端14，與參考電壓輸入端連通，且作為指紋感測電路的第二輸入端，差分放大電路20的第一輸出端21作為指紋感測電路的第一輸出端，差分放大電路20的第二輸出端22作為指紋感測電路的第二輸出端；
在該電路中，第一開關13根據接收到的定址信號XY控制差分放大電路20的啟動，第一子開關a以及第二子開關b根據接收到的預設數位控制信號61控制差分放大電路20的第一輸入端21以及第二輸入端22的信號輸入方向。
同樣，在本實施例中，第一子開關a和第二子開關b的控制信號互為反相，即，當第一子開關a為高電平導通開關，第二子開關b為低電平導通開關。或者，當第一子開關a為低電平導通開關時，第二子開關b為高電平導通開關。此時，第一子開關a以及第二子開關b均由預設數位控制信號61控制。
除此，第一子開關a以及第二子開關b還可以均為高電平導通開關，或第一子開關a以及第二子開關b均為低電平導通開關。此時，第一子開關a由預設數位控制信號61控制，第二子開關b由與預設控制信號61互為反相的控制信號控制，以保證第一子開關a以及第二子開關b不同時導通。
本實施例通過在差分放大電路20的輸入端或輸出端增設第一開關組與第二開關組，然後配合控制方法，使得多個感測器單元110同時輸入信號，並同時讀取各感測器單元110的輸出信號，進行數序運算，進而實現對指紋較為準確的識別。
實施例一
具體的，基於圖3所示的感測器單元的結構示意圖，本實施例提供的指紋識別方法，應用於感測器陣列，感測器陣列包括呈陣列排布的多個如圖3所示的感測器單元110。
所述指紋識別方法基於所述感測器陣列中M個位於同一組第一資料線51.1以及第二資料52.1線上的所述感測器單元110，所述指紋識別方法以預設掃描週期對M個所述感測器單元110輸出數位控制信號61，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數。
在第一時序段，對感測器陣列中M個感測器單元110輸出第一組數位控制信號，第一組數位控制信號用於控制M個感測器單元110中的差分放大電路20的第一輸出端21以及第二輸出端22與第一資料51.1線或第二資料線52.1電信號連接；
在第二時序段，對感測器陣列中M個感測器單元110輸出第二組數位控制信號，第二組數位控制信號用於控制M個感測器單元110中的差分放大電路20的第一輸出端21以及第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線電52.1信號連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸出端21以及所述第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線電52.1信號連接。
需要說明的是，在本實施例中，優選的方案為選取N=M，例如，選取M=4後，設定N也等於4，當然，N還可以選取為大於等於M的任意值，如選取N=6，那麼此時只需要選用6個時序中的4個資料即可，其餘兩個資料進行捨棄處理。
具體的，基於Walsh Hadamard Sequence資料理論，假定掃描週期包括第一時序段、第二時序段、第三時序段以及第四時序段。
則在第一時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第一組數位控制信號，第一組數位控制信號均為高電平（1111），以控制四個感測器單元110中的差分放大電路20的第一輸出端21均連接至第一資料線51.1，且差分放大電路20的第二輸出端22均連接至第二資料線52.1；
在第二時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第二組數位控制信號，第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平（1-11-1），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第一資料線51.1，第二輸出端22連接至第二資料線52.1，感測器單元110中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第二資料線52.1，第二輸出端22連接至第一資料線51.1；
在第三時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第三組數位控制信號，第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平（11-1-1），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第二傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第一資料線51.1，第二輸出端22連接至第二資料線52.1，感測器單元110中的第三傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第二資料線52.1，第二輸出端22連接至第一資料線51.1；
在第四時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第四組數位控制信號，第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平（1-1-11），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第一資料線51.1，第二輸出端22連接至第二資料線52.1，感測器單元110中的第二傳感單元以及第三傳感單元中的差分放大電路20的第一輸出端21連接至第二資料線52.1，第二輸出端22連接至第一資料線51.1。
具體的，結合圖4，以一具體實例進行說明，如下：
定址電路210在同一時刻同時選定4*8的感測器單元陣列，其中，橫向的8個感測器單元110分別通過8個指紋感測電路進行指紋的感測。縱向的4個感測器單元110在現有技術中，需要通過四個掃描週期依次進行掃描，而本實施例中，同時對縱向的4個感測器單元110進行掃描，此時，同一資料線上獲取到的資料信號為4個感測器單元110輸出的信號的疊加，那麼，在後續的信號處理中，需要對該疊加信號進行區分，以進行資料讀取。
發明人因此對每一橫行的感測器單元110共同增設一條讀取走線（圖3中的50.1以及50.2），以控制感測器單元110的電流輸出方向，使得多個感測器單元110同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元110受感應的信號量，相比於現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
其中，當讀取走線上的控制信號為1時，設定讀取走線上的電壓為高電平（High），此時第一子開關a導通，此時，第一資料線51.1與第二資料線52.1上的每個感測器單元110輸出的電流ΔI=I(21)-I(22)=gm(V11-V12)=gm×Vs1。當讀取走線上的控制信號為-1時，設定讀取走線上的電壓為低電平（Low），此時第二子開關b導通，此時ΔI=I(22)-I(21)=-gm(V11-V12)=-gm×Vs1。其中，Vs1為指紋感測電極60感測到的信號量。
當圖3所示感測器單元110上依次按照圖5中的數位控制信號進行輸入時，在T1時序段，資料線上接收到的信號Y1=A(Vs1+Vs2+Vs3+Vs4)。在T2時序段，資料線上接收到的信號Y2=A(Vs1-Vs2+Vs3-Vs4)，在T3時序段，資料線上接收到的信號Y3=A(Vs1+Vs2-Vs3-Vs4)，在T4時序段，資料線上接收到的信號Y4=A(Vs1-Vs2-Vs3+Vs4)。
然後對上述資料線上循序接收到的信號進行數學運算，得出
Y1+Y2+Y3+Y4=4A×Vs1
Y1-Y2+Y3-Y4=4A×Vs2
Y1+Y2-Y3-Y4=4A×Vs3
Y1-Y2-Y3+Y4=4A×Vs4
可見，本實施例在4個時序段，即可實現4次累加效果，而現有技術需要掃描16個時序段，才能實現該掃描效果，即，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
除此，發明人還考慮到每個感測器單元110中差分放大電路20會存在失調電壓的情況，因此，將本實施例提供的指紋識別方法進行進一步推導，即，針對一個感測器單元110，當讀取走線上的控制信號為1時，設定讀取走線上的電壓V(50.1)為高電平（High），此時第一子開關a導通，此時，第一資料線51.1與第二資料線52.1上的每個感測器單元110輸出的電流ΔI=I(21)-I(22)=gm(V11-V12)=gm(Vs1+vos1)。當讀取走線上的控制信號為-1時，設定讀取走線上的電壓V(50.1)為低電平（Low），此時第二子開關b導通，此時ΔI=I(22)-I(21)=-gm(V11-V12)=-gm(Vs1+vos1)。其中，Vs1為指紋感測電極60感測到的信號量，vos1為感測器單元110中的失調電壓（Offset Voltage）。
當圖3所示感測器單元110上依次按照圖5中的數位控制信號61進行輸入時，在T1時序段，資料線上接收到的信號Y1= A(Vs1+vos1+Vs2+vos2+Vs3+vos3+Vs4+vos4)。在T2時序段，資料線上接收到的信號Y2= A(Vs1+vos1-Vs2-vos2+Vs3+vos3-Vs4-vos4)，在T3時序段，資料線上接收到的信號Y3= A(Vs1+vos1+Vs2+vos2-Vs3-vos3-Vs4-vos4)，在T4時序段，資料線上接收到的信號Y4= A(Vs1+vos1-Vs2-vos2-Vs3-vos3+Vs4+vos4)。
然後對上述資料線上的接收信號進行數學運算，得出
Y1+Y2+Y3+Y4=4A×(Vs1+vos1)
Y1-Y2+Y3-Y4=4A×(Vs2+vos2)
Y1+Y2-Y3-Y4=4A×(Vs3+vos3)
Y1-Y2-Y3+Y4=4A×(Vs4+vos4)
可見，此時失調電壓vos將被視為信號的一部分，並不會造成更大的誤差，即，累加放大後的失調電壓vos可能更容易進行校正。
實施例二
請參閱圖6，圖6為將第一開關組以及第二開關組設置在差分放大電路20的輸入側的電路結構示意圖，基於該結構，本實施例提供了一種指紋識別方法，應用於感測器陣列，感測器陣列包括呈陣列排布的多個上述的感測器單元110。
所述指紋識別方法基於所述感測器陣列中M個位於同一組第一資料線51.1以及第二資料線52.1上的所述感測器單元110，所述指紋識別方法以預設掃描週期對M個所述感測器單元110輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數。
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸入端21以及所述第二輸入端22與所述指紋感測電極60或所述第一預設信號端電連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸入端21以及所述第二輸入端22與所述指紋感測電極60或所述第一預設信號端電連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸入端21以及所述第二輸入端22與所述指紋感測電極60或所述第一預設信號端電連接。
具體的，掃描週期優選的包括第一時序段、第二時序段、第三時序段以及第四時序段；
則在第一時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第一組數位控制信號，第一組數位控制信號均為高電平（1111），以控制四個感測器單元110中的差分放大電路20的第一輸入端21均連接至指紋感測電極60，且差分放大電路20的第二輸入端22均連接至第一預設信號端；
在第二時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第二組數位控制信號，第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平（1-11-1），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至指紋感測電極60，差分放大電路20的第二輸入端22連接至第一預設信號端，控制四個感測器單元110中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至第一預設信號端，差分放大電路20的第二輸入端22連接至指紋感測電極60；
在第三時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第三組數位控制信號，第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平（11-1-1），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第二傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至指紋感測電極60，第二輸入端22連接至第一預設信號端，感測器單元110中的第三傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至第一預設信號端，第二輸出端22連接至指紋感測電極60；
在第四時序段，對感測器陣列中四個感測器單元110輸出第四組數位控制信號，第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平（1-1-11），以控制四個感測器單元110中的第一傳感單元以及第四傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至指紋感測電極60，第二輸入端22連接至第一預設信號端，感測器單元110中的第二傳感單元以及第三傳感單元中的差分放大電路20的第一輸入端21連接至第一預設信號端，第二輸出端22連接至指紋感測電極60。
具體的，結合圖4，以一具體實例進行說明，如下：
定址電路210在同一時刻同時選定4*8的感測器單元陣列，其中，橫向的8個感測器單元110分別通過8個指紋感測電路進行指紋的感測。縱向的4個感測器單元110在現有技術中，需要通過四個掃描週期依次進行掃描，而本實施例中，同時對縱向的4個感測器單元110進行掃描，此時，同一資料線上獲取到的資料信號為4個感測器單元110輸出的信號的疊加，那麼，在後續的信號處理中，需要對該疊加信號進行區分，以進行資料讀取。
本實施例對每一橫行的感測器單元110共同增設一條讀取走線（圖6中的50.1以及50.2），以控制感測器單元110的電流輸出方向，使得多個感測器單元110同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元110受感應的信號量，相比於現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
其中，當讀取走線上的控制信號為1時，設定讀取走線上的電壓為高電平（High），此時第一子開關a導通，此時，第一資料線51.1與第二資料線52.1上的每個感測器單元110輸出的電流ΔI=I(21)-I(22)=gm(V11-V12)=gm×Vs1。當讀取走線上的控制信號為-1時，設定讀取走線上的電壓為低電平（Low），此時第二子開關b導通，此時ΔI=I(22)-I(21)=-gm(V11-V12)=-gm×Vs1。其中，Vs1為指紋感測電極60感測到的信號量。
當圖6所示感測器單元上依次按照圖7中的數位控制信號進行輸入時，在T1時序段，資料線上接收到的信號Y1=A(Vs1+Vs2+Vs3+Vs4)。在T2時序段，資料線上接收到的信號Y2=A(Vs1-Vs2+Vs3-Vs4)，在T3時序段，資料線上接收到的信號Y3=A(Vs1+Vs2-Vs3-Vs4)，在T4時序段，資料線上接收到的信號Y4=A(Vs1-Vs2-Vs3+Vs4)。
然後對上述資料線上的接收信號進行數學運算，得出
Y1+Y2+Y3+Y4=4A×Vs1
Y1-Y2+Y3-Y4=4A×Vs2
Y1+Y2-Y3-Y4=4A×Vs3
Y1-Y2-Y3+Y4=4A×Vs4
可見，本實施例在4個時序段，即可實現4次累加效果，而現有技術需要掃描16個時序段，才能實現該掃描效果，即，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
同理，針對感測器單元110包括失調電壓的情況下，可以得到：
Y1+Y2+Y3+Y4=4A×(Vs1+vos1)
Y1-Y2+Y3-Y4=4A×(Vs2+vos2)
Y1+Y2-Y3-Y4=4A×(Vs3+vos3)
Y1-Y2-Y3+Y4=4A×(Vs4+vos4)
為了進一步消除vos，發明人將增加了時序段T5-T8，其中，T5-T8與T1-T4中的信號互反，具體為：
在T1時序段，Y1=A(Vs1+vos1+Vs2+vos2+Vs3+vos3+Vs4+vos4)
在T2時序段，Y2=A(Vs1+vos1-Vs2+vos2+Vs3+vos3-Vs4+vos4)
在T3時序段，Y3=A(Vs1+vos1+Vs2+vos2-Vs3+vos3-Vs4+vos4)
在T4時序段，Y4=A(Vs1+vos1-Vs2+vos2-Vs3+vos3+Vs4+vos4)
在 T5時序段，Y5=A(-Vs1+vos1-Vs2+vos2-Vs3+vos3-Vs4+vos4)
在 T6時序段，Y6=A(-Vs1+vos1+Vs2+vos2-Vs3+vos3+Vs4+vos4)
在T7時序段，Y7=A(-Vs1+vos1-Vs2+vos2+Vs3+vos3+Vs4+vos4)
在T8時序段， Y8=A(-Vs1+vos1+Vs2+vos2+Vs3+vos3-Vs4+vos4)
然後對上式進行運算，得到：
Y1'=Y1-Y5=2A(Vs1+Vs2+Vs3+Vs4)
Y2'=Y2-Y6=2A(Vs1-Vs2+Vs3-Vs4)
Y3'=Y3-Y7=2A(Vs1+Vs2-Vs3-Vs4)
Y4'=Y4-Y8=2A(Vs1-Vs2-Vs3+Vs4)
再進一步計算得到：
Y1'+Y2'+Y3'+Y4'=8A×Vs1
Y1'-Y2'+Y3'-Y4'=8A×Vs2
Y1'+Y2'-Y3'-Y4'=8A×Vs3
Y1'-Y2'-Y3'+Y4'=8A×Vs4
可見，將第一開關組設置在差分放大電路20的輸入側，能夠消除vos對感測器單元110的影響。並且本實施例在8個時序段，即可實現8次累加效果，而現有技術需要掃描32個時序段，才能實現該掃描效果，即，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
下面對本申請實施例提供的指紋識別晶片進行介紹，下文描述的指紋識別晶片與上文中的指紋識別方法相互對應參照。具體的，該指紋識別晶片，包括感測器陣列，所述感測器陣列包括呈陣列排布的多個上述的感測器單元110，其中，需要說明的是，該感測器單元110可以是上述實施例一中或實施例二中提供的感測器單元110，除此，所述指紋識別晶片還包括：
控制模組，用於以預設掃描週期對所述感測器陣列輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段。其中，所述控制模組具體可以為提供數位控制信號的數位電路。
具體的，控制模組具體用於：
在第一時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第一組數位控制信號，所述第一組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸出端21以及所述第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線52.1電信號連接；
在第二時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第二組數位控制信號，所述第二組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸出端21以及所述第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線52.1電信號連接；
在第N時序段，對所述感測器陣列中M個所述感測器單元110輸出第N組數位控制信號，所述第N組數位控制信號用於控制M個所述感測器單元110中的所述差分放大電路20的所述第一輸出端21以及所述第二輸出端22與第一資料線51.1或第二資料線52.1電信號連接。
在上述實施例的基礎上，本實施例還提供了一種電子設備，如圖8所示，包括上述的指紋傳感晶片。其中，本文中的電子設備可以是PC、PAD、手機、可穿戴電子設備等具有指紋識別功能的電子設備。
綜上，本發明提供了一種感測器單元、指紋識別方法、指紋識別晶片及電子設備，通過在感測器單元中增加一數位控制信號，以控制感測器單元的電流輸出方向，使得多個感測器單元同時輸出電流信號，並通過預定的運算規則計算出各感測器單元受感應的信號量，相比于現有技術，在相同的掃描次數的條件下，可達到多次掃描求平均值的感測效果。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
a‧‧‧第一子開關
b‧‧‧第二子開關
XY‧‧‧定址信號
10‧‧‧指紋識別晶片
11‧‧‧第一輸入端
12‧‧‧第二輸入端
13‧‧‧第一開關
14‧‧‧預設數位控制信號
20‧‧‧差分放大電路
21‧‧‧第一輸出端
22‧‧‧第二輸出端
50.1‧‧‧讀取走線
50.2‧‧‧讀取走線
51.1‧‧‧第一資料線
52.1‧‧‧第二資料線
60‧‧‧指紋感測電極
61‧‧‧數位控制信號
611‧‧‧第一預設信號端
100‧‧‧感測器陣列
110‧‧‧感測單單元
120‧‧‧類比前端電路（AFE電路）
130‧‧‧模數轉換電路（ADC電路）
210‧‧‧定址電路（XY Decoder）
220‧‧‧數位控制電路（Digital control）
230‧‧‧MCU電路
300‧‧‧靜態存儲電路（SRAM電路）
[圖1] 為現有技術中指紋識別晶片的電路模組圖； [圖2] 為現有技術中指紋識別晶片常用的感測器單元的電路模組圖； [圖3] 為本發明實施例提供的一種感測器單元的電路結構圖； [圖4] 為本發明實施例提供的一種指紋識別晶片的電路模組圖； [圖5] 為本發明實施例提供的一種指紋識別方法的控制信號示意圖； [圖6] 為本發明實施例提供的一種感測器單元的又一電路結構圖； [圖7] 為本發明實施例提供的一種指紋識別方法的又一控制信號示意圖；及 [圖8] 為本發明實施例提供的一種電子設備的結構示意圖。

Claims (13)

  1. 一種感測器單元，應用於指紋識別晶片，包括：指紋感測電極以及指紋感測電路； 該指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路、第一開關、第一開關組以及第二開關組，該第一開關組包括第一子開關以及第二子開關，該第二開關組包括第一子開關以及第二子開關； 該差分放大電路的第一輸入端連接該指紋感測電極，並作為該指紋感測電路的第一輸入端，該差分放大電路的第二輸入端與該參考電壓輸入端連通，作為該指紋感測電路的第二輸入端，該差分放大電路的第一輸出端通過該第一開關組中的該第一子開關作為該指紋感測電路的第一輸出端，該差分放大電路的第一輸出端通過該第一開關組中的該第二子開關作為該指紋感測電路的第二輸出端，該差分放大電路的第二輸出端通過該第二開關組中的該第一子開關作為該指紋感測電路的第三輸出端，該差分放大電路的第二輸出端通過該第二開關組中的該第二子開關作為該指紋感測電路的第四輸出端；及 該第一開關根據接收到的定址信號控制該差分放大電路的啟動，該些第一子開關以及該第二子開關根據接收到的預設數位控制信號控制該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
  2. 根據請求項1所述的感測器單元，該第一子開關為高電平導通開關，該第二子開關為低電平導通開關； 或， 該第一子開關為低電平導通開關，且該第二子開關為高電平導通開關； 或， 該第一子開關以及該第二子開關均為高電平導通開關； 或， 該第一子開關以及該第二子開關均為低電平導通開關。
  3. 一種指紋識別方法，應用於包括感測器陣列的指紋識別晶片，該感測器陣列包括呈陣列排布的多個如請求項1-2中任意一項所述的感測器單元； 該指紋識別方法基於該感測器陣列中M個位於同一組第一資料線以及第二資料線上的該感測器單元，該指紋識別方法以預設掃描週期對M個該感測器單元輸出數位控制信號，該預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數； 在該第一時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接； 在第二時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；及 在該第N時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第N組數位控制信號，該第N組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
  4. 根據請求項3所述的指紋識別方法，該掃描週期包括該第一時序段、該第二時序段、第三時序段以及第四時序段； 在該第一時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出該第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號均為高電平，以控制四個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端均連接至該第一資料線，且該差分放大電路的該第二輸出端均連接至該第二資料線； 在該第二時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出該第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平，以控制四個該感測器單元中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第一資料線，該第二輸出端連接至該第二資料線，該感測器單元中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第二資料線，該第二輸出端連接至該第一資料線； 在第三時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出第三組數位控制信號，該第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平，以控制四個該感測器單元中的該第一傳感單元以及該第二傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第一資料線，該第二輸出端連接至該第二資料線，該感測器單元中的該第三傳感單元以及該第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第二資料線，該第二輸出端連接至該第一資料線；及 在第四時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出第四組數位控制信號，該第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平，以控制四個該感測器單元中的該第一傳感單元以及該第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第一資料線，該第二輸出端連接至該第二資料線，該感測器單元中的該第二傳感單元以及該第三傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸出端連接至該第二資料線，該第二輸出端連接至該第一資料線。
  5. 一種指紋識別晶片，包括感測器陣列，該感測器陣列包括呈陣列排布的多個如請求項1-2中任意一項所述的感測器單元，該指紋識別晶片還包括： 控制模組，用於以預設掃描週期對該感測器陣列輸出數位控制信號，該預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段。
  6. 根據請求項5所述的指紋識別晶片，其中該控制模組用於： 在該第一時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接； 在第二時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；及 在第N時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第N組數位控制信號，該第N組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
  7. 一種感測器單元，應用於指紋識別晶片，包括：指紋感測電極以及指紋感測電路； 該指紋感測電路包括參考電壓輸入端、差分放大電路、第一開關、第一開關組以及第二開關組，該第一開關組包括第一子開關以及第二子開關，該第二開關組包括第一子開關以及第二子開關； 該差分放大電路的第一輸入端通過該第一開關組中的該第一子開關連接該指紋感測電極，該差分放大電路的第一輸入端通過該第一開關組中的該第二子開關連接第一預設信號端，且與該參考電壓輸入端連通，並作為該指紋感測電路的第一輸入端，該差分放大電路的第二輸入端通過該第二開關組中的該第二子開關連接該指紋感測電極，且該差分放大電路的第二輸入端通過該第二開關組中的該第一子開關連接該第一預設信號端，與該參考電壓輸入端連通，且作為該指紋感測電路的第二輸入端，該差分放大電路的第一輸出端作為該指紋感測電路的第一輸出端，該差分放大電路的第二輸出端作為該指紋感測電路的第二輸出端；及 該第一開關根據接收到的定址信號控制該差分放大電路的啟動，該些第一子開關以及該些第二子開關根據接收到的預設數位控制信號控制該差分放大電路的該第一輸入端以及該第二輸入端的信號輸入方向。
  8. 根據請求項7所述的感測器單元，該第一子開關為高電平導通開關，該第二子開關為低電平導通開關； 或， 該第一子開關為低電平導通開關，且該第二子開關為高電平導通開關； 或， 該第一子開關以及該第二子開關均為高電平導通開關； 或， 該第一子開關以及該第二子開關均為低電平導通開關。
  9. 一種指紋識別方法，應用於包括感測器陣列的指紋識別晶片，該感測器陣列包括呈陣列排布的多個如請求項7-8中任意一項所述的感測器單元； 該指紋識別方法基於該感測器陣列中M個位於同一組第一資料線以及第二資料線上的該感測器單元，該指紋識別方法以預設掃描週期對M個該感測器單元輸出數位控制信號，該預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段，其中，N為大於或等於M的整數，M為大於1的整數； 在該第一時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸入端以及該第二輸入端與該指紋感測電極或該第一預設信號端電連接； 在第二時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸入端以及該第二輸入端與該指紋感測電極或該第一預設信號端電連接；及 在該第N時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第N組數位控制信號，該第N組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸入端以及該第二輸入端與該指紋感測電極或該第一預設信號端電連接。
  10. 根據請求項9所述的指紋識別方法，該掃描週期包括該第一時序段、該第二時序段、第三時序段以及第四時序段； 在該第一時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出該第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號均為高電平，以控制四個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸入端均連接至該指紋感測電極，且該差分放大電路的該第二輸入端均連接至該第一預設信號端； 在該第二時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出該第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號依次為高電平、低電平、高電平、低電平，以控制四個該感測器單元中的第一傳感單元以及第三傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該指紋感測電極，該差分放大電路的該第二輸入端連接至該第一預設信號端，控制四個該感測器單元中的第二傳感單元以及第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該第一預設信號端，該差分放大電路的該第二輸入端連接至該指紋感測電極； 在第三時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出第三組數位控制信號，該第三組數位控制信號依次為高電平、高電平、低電平、低電平，以控制四個該感測器單元中的第一傳感單元以及第二傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該指紋感測電極，該第二輸入端連接至該第一預設信號端，該感測器單元中的第三傳感單元以及第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該第一預設信號端，該第二輸出端連接至該指紋感測電極；及 在第四時序段，對該感測器陣列中四個該感測器單元輸出第四組數位控制信號，該第四組數位控制信號依次為高電平、低電平、低電平、高電平，以控制四個該感測器單元中的第一傳感單元以及第四傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該指紋感測電極，該第二輸入端連接至該第一預設信號端，該感測器單元中的第二傳感單元以及第三傳感單元中的該差分放大電路的該第一輸入端連接至該第一預設信號端，該第二輸出端連接至該指紋感測電極。
  11. 一種指紋識別晶片，包括感測器陣列，該感測器陣列包括呈陣列排布的多個如請求項7-8中任意一項所述的感測器單元，該指紋識別晶片還包括： 控制模組，用於以預設掃描週期對該感測器陣列輸出數位控制信號，所述預設掃描週期包括第一時序段至第N時序段。
  12. 根據請求項11所述的指紋識別晶片，該控制模組具體用於： 在該第一時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第一組數位控制信號，該第一組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接； 在第二時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第二組數位控制信號，該第二組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接；及 在該第N時序段，對該感測器陣列中M個該感測器單元輸出第N組數位控制信號，該第N組數位控制信號用於控制M個該感測器單元中的該差分放大電路的該第一輸出端以及該第二輸出端與第一資料線或第二資料線電信號連接。
  13. 一種電子設備，包括電子設備本體以及如請求項5、6、11、12所述的指紋識別晶片。
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