CN110210349B - 指纹传感器和移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种指纹传感器和移动终端，其中，该指纹传感器包括：指纹输入电路、第一开关、调整电路、积分电路和校准电路；指纹输入电路经由第一开关连接到调整电路的第一端，调整电路的第二端分别连接到积分电路和校准电路；在第一开关处于断开状态时，响应于用户的触摸操作，向指纹输入电路和寄生电容中存储电荷；在第一开关处于闭合状态时，指纹输入电路和寄生电容中存储的电荷传递至校准电路和积分电路，积分电路对存储的电荷进行积分处理以生成输出信号，且存储至校准电路的电荷量与第一开关从断开切换到闭合状态的过程中寄生电容中存储的电荷的变化量相等。上述指纹传感器能够有效提升输出动态范围并提高指纹识别准确性。

Description

指纹传感器和移动终端

技术领域

本申请涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种指纹传感器和移动终端。

背景技术

指纹是手指表面形成的凹凸不平的纹路，其具有唯一性、遗传性和不变性。指纹重复率极小，因此可以通过指纹传感器采集指纹完成个人身份认证。目前，可以采用电容式传感器来识别指纹。电容式指纹传感器的工作原理是手指贴合在芯片感应区域时，手指贴面与感应面形成了一个感应电容。由于手指平面存在谷和脊，谷和脊处接触感应面板的实际距离不一样，形成的电容大小不一样，得到的数据也就不一样。在完成数据采集后通过指纹传感器对采集到的信号做处理，最后将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，获得了指纹特征。

然而，由于指纹传感器积分电路在版图实现过程中存在寄生电容的问题，因此会引入一个固定的基底信号，该基底信号大于采集到的有效信号，在完成积分放大处理后将导致输出饱和，大大降低输出动态范围，使输出结果严重失真。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种指纹传感器和移动终端，以解决现有技术中指纹传感器输出动态范围小而导致输出结果失真的问题。

本申请实施例提供了一种指纹传感器，包括：指纹输入电路、第一开关、调整电路、积分电路和校准电路；其中，指纹输入电路经由第一开关连接到调整电路的第一端，调整电路的第二端分别连接到积分电路和校准电路；在第一开关处于断开状态的情况下，响应于用户的触摸操作，向指纹输入电路和指纹传感器中的寄生电容中存储电荷；在第一开关处于闭合状态的情况下，指纹输入电路和寄生电容中存储的电荷传递至校准电路和积分电路，积分电路对存储至积分电路的电荷进行积分处理以生成输出信号，且存储至校准电路的电荷的电荷量与第一开关从断开状态切换到闭合状态的过程中寄生电容中存储的电荷的变化量相等。

在一个实施例中，校准电路包括校准电容、第二开关和第三开关；其中，第二开关的第一端与共模电压相连，第二开关的第二端与第三开关的第一端连接，第三开关的第二端接地；校准电容的上极板分别与调整电路的第二端和积分电路连接，校准电容的下极板分别与第二开关的第二端和第三开关的第一端连接；其中，在第一开关处于闭合状态的情况下，第二开关处于断开状态并且第三开关处于闭合状态，在第一开关处于断开状态的情况下，第二开关处于闭合状态并且第三开关处于断开状态。

在一个实施例中，指纹输入电路包括第一金属层，所述第一金属层与用户手指形成指纹电容；校准电容的上极板为第二金属层中的一个第二极板，校准电容的下极板为第三金属层中的一个第三极板，其中，第一金属层、第二金属层和第三金属层依序设置，第一金属层为顶层金属，第二金属层包括至少一个第二极板，第三金属层包括至少一个第三极板。

在一个实施例中，校准电容为作为校准电容上极板的第二极板和作为校准电容下极板的第三极板之间的耦合电容，第二金属层中除作为所述校准电容的上极板的第二极板之外的其他第二极板与共模电压相连。

在一个实施例中，指纹传感器还包括：设置在第一金属层和第二金属层之间的第四金属层，第四金属层与共模电压连接。

在一个实施例中，第二金属层的一个第二极板与第三金属层的一个第三极板之间设置有介质层，使得形成的校准电容为MIM电容。

在一个实施例中，积分电路包括积分放大器、积分电容和第四开关；其中，积分放大器包括负输入端、正输入端和输出端，积分放大器的负输入端分别与调整电路的第二端和校准电路连接，积分放大器的正输入端与共模电压相连；积分电容的上极板与积分放大器的负输入端连接，积分电容的下极板与积分放大器的输出端连接；第四开关的第一端与积分电容的上极板连接，第四开关的第二端与积分电容的下极板连接；其中，在第一开关处于闭合状态的情况下，第四开关处于断开状态，在第一开关处于断开状态的情况下，第四开关处于闭合状态。

在一个实施例中，调整电路包括调整电容和第五开关，其中，第五开关的第一端与共模电压相连，第五开关的第二端与指纹输入电路连接；调整电容的上极板与第五开关的第二端连接，调整电容的下极板分别与积分电路和校准电路连接；其中，第五开关的第二端为调整电路的第一端，调整电容的下极板为调整电路的第二端，在第一开关处于闭合状态的情况下，第五开关处于断开状态，在第一开关处于断开状态的情况下，第五开关处于闭合状态。

在一个实施例中，指纹输入电路包括第一金属层和第六开关；其中，第六开关的第一端与驱动电压连接，第六开关的第二端与第一金属层连接；第一金属层与用户手指形成指纹电容，第一金属层经由第一开关与调整电路的第一端连接；其中，在第一开关处于闭合状态的情况下，第六开关处于断开状态，在第一开关处于断开状态的情况下，第六开关处于闭合状态。

本申请实施例还提供了一种移动终端，包括上述任意实施例中所述的指纹传感器。

在本申请实施例中，提供了一种指纹传感器，包括指纹输入电路、第一开关、调整电路、积分电路和校准电路，并且在第一开关处于闭合状态下存储至校准电路的电荷的电荷量与第一开关从断开状态切换到闭合状态的过程中寄生电容中存储的电荷的变化量相等。由于校准电路中存储的电荷的电荷量与寄生电容中存储的电荷的变化量相等，即在第一开关从断开切换至闭合的过程中寄生电容中发生电荷转移的电荷量全部转移至校准电容，从而抵消了寄生电容转移的电荷对积分电路产生影响，即，使得寄生电容对积分电路输出的信号不可见，从而提高了积分电路的输出动态范围，进而有利于提升指纹识别的准确性。同时，通过设置调整电路，使得可以通过调节调整电路来调整输出信号随指纹输入电路输入的有效信号变化的灵敏度，从而进一步提高指纹识别的准确性。通过上述方案解决了现有的指纹传感器存在输出动态范围小以及输出结果失真的问题，达到了有效提升输出动态范围以及提高指纹识别准确性的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。在附图中：

图1示出了本申请一实施例中的指纹传感器的示意图；

图2示出了本申请一实施例中的指纹传感器的电路图；

图3示出了本申请一实施例中的指纹传感器的版图实现示意图；

图4示出了本申请一实施例中的指纹传感器的版图实现示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本申请的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本申请，而并非以任何方式限制本申请的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本申请公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域的技术人员知道，本申请的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此，本申请公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

考虑到现有的指纹传感器中的寄生电容会在积分电路中引入一个固定的基底信号，该基底信号大于采集到的有效信号，在完成积分放大处理后将导致输出饱和，大大降低输出动态范围，使输出结果严重失真。针对该问题，考虑到如果能够消除寄生电容对输出信号的影响，则可以提高输出动态范围，从而提高指纹识别的准确性。对此，发明人想到可以通过引入一个校准电路，使得寄生电路在积分过程中发生的电荷转移全部转移至校准电路，则可以消除寄生电容对积分电路的影响，由于制造工艺过程存在偏差，所以可以对校准电容的实现方式进行改进，以进一步提高积分电路的输出动态范围。

本申请实施例提供了一种指纹传感器，如图1所示，指纹传感器100可以包括：指纹输入电路101、第一开关S1、调整电路102、积分电路103和校准电路104。指纹输入电路101经由第一开关S1连接到调整电路102的第一端。调整电路102的第二端分别连接到积分电路103和校准电路104。

第一开关S1可以在第一时钟信号CK1的控制下进行开关动作。当第一时钟信号为高电平时，第一开关S1闭合，当第一时钟信号为低电平时，第一开关S1断开。当用户进行触摸操作时，用户手指与指纹输入电路中的极板形成指纹电容。在第一开关S1处于断开状态的情况下，响应于用户的触摸操作，向指纹输入电路101和指纹传感器中的寄生电容(图1中未示出)中存储电荷。在第一开关S1处于闭合状态的情况下，指纹输入电路101和寄生电容中存储的电荷传递至调整电路102、校准电路104和积分电路103。积分电路103对存储至积分电路103的电荷进行积分处理以生成输出信号。存储至校准电路104的电荷量与第一开关从断开状态切换到闭合状态的过程中寄生电容中存储的电荷的变化量相等。

上述实施例中，由于校准电路中存储的电荷量与寄生电容中存储的电荷的变化量相等，即在第一开关从断开切换至闭合的过程中寄生电容中发生电荷转移的电荷量全部转移至校准电容，从而抵消了寄生电容转移的电荷对积分电路产生影响，即，使得寄生电容对积分电路输出的信号不可见，从而提高了积分电路的输出动态范围，进而有利于提升指纹识别的准确性。同时，通过设置调整电路，使得可以通过调节调整电路来调整输出信号随指纹输入电路输入的输入信号变化的灵敏度，从而进一步提高指纹识别的准确性。

请参考图2，示出了本申请一实施例中指纹传感器的电路图。如图2所示，在本申请一些实施例中，校准电路204包括校准电容Cc、第二开关S2和第三开关S3。在图2中，第二开关S2的第一端与共模电压Vcm相连，第二开关S2的第二端与第三开关S3的第一端连接，第三开关S3的第二端接地。校准电容Cc的上极板分别与调整电路202的第二端和积分电路203连接，校准电容Cc的下极板分别与第二开关S2的第二端和第三开关S3的第一端连接。即，校准电容通过第二开关S2连接至共模电压Vcm，通过第三开关S3接地。在第一开关S1处于闭合状态的情况下，第二开关S2处于断开状态并且第三开关S3处于闭合状态，在第一开关S1处于断开状态的情况下，第二开关S2处于闭合状态并且第三开关S3处于断开状态。

例如，第二开关S2可以在第二时钟信号CK2的控制下进行开关动作，第三开关可以在第一时钟信号CK1的控制下进行开关动作。第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2反相，即当第一时钟信号CK1为高电平时，第二时钟信号CK2为低电平，当第一时钟信号CK1为低电平时，第二时钟信号CK2为高电平。当第一时钟信号CK1为高电平时，第一开关S1和第三开关S3闭合，第二开关S2断开。当第二时钟信号CK2为高电平时，第二开关S2闭合，第一开关S1和第三开关S3断开。

继续参考图2，示例性地，积分电路203可以包括积分放大器OP、积分电容Cref和第四开关S4。积分放大器OP包括负输入端、正输入端和输出端。积分放大器OP的负输入端分别与调整电路202的第二端和校准电路204连接，积分放大器OP的正输入端与共模电压Vcm相连。积分电容Cref的上极板与积分放大器OP的负输入端连接，积分电容Cref的下极板与积分放大器OP的输出端连接。第四开关S4的第一端与积分电容Cref的上极板连接，第四开关S4的第二端与积分电容Cref的下极板连接。在第一开关S1处于闭合状态的情况下，第四开关S4处于断开状态，在第一开关S1处于断开状态的情况下，第四开关S4处于闭合状态。上述实施例中的积分电路的结构仅作为一个示例，积分电路还可以采用其他结构，本申请对此不作限定。

例如，第四开关S4可以在第二时钟信号CK2的控制下进行开关动作。第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2反相，即当第一时钟信号CK1为高电平时，第二时钟信号CK2为低电平，当第一时钟信号CK1为低电平时，第二时钟信号CK2为高电平。当第一时钟信号CK1为高电平时，第一开关S1闭合，第四开关S4断开。当第二时钟信号CK2为高电平时，第四开关S4闭合，第一开关S1断开。

继续参考图2，调整电路202包括调整电容C1和第五开关S5。第五开关S5的第一端与共模电压Vcm相连，第五开关S5的第二端与指纹输入电路201连接。调整电容C1的上极板与第五开关S5的第二端连接，调整电容C1的下极板分别与积分电路203和校准电路204连接。第五开关S5的第二端即为调整电路202的第一端，调整电容C1的下极板为调整电路202的第二端。在第一开关S1处于闭合状态的情况下，第五开关S5处于断开状态，在第一开关S1处于断开状态的情况下，第五开关S5处于闭合状态。

例如，第五开关S5可以在第二时钟信号CK2的控制下进行开关动作。第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2反相，即当第一时钟信号CK1为高电平时，第二时钟信号CK2为低电平，当第一时钟信号CK1为低电平时，第二时钟信号CK2为高电平。当第一时钟信号CK1为高电平时，第一开关S1闭合，第五开关S5断开。当第二时钟信号CK2为高电平时，第五开关S5闭合，第一开关S1断开。

如图2所示，指纹输入电路201包括第一金属层和第六开关S6。第六开关S6的第一端与驱动电压Vdrive连接，第六开关S6的第二端与第一金属层连接。第一金属层与用户手指形成指纹电容Cf，第一金属层经由第一开关S1与调整电路202的第一端连接。在第一开关S1处于闭合状态的情况下，第六开关S6处于断开状态，在第一开关S1处于断开状态的情况下，第六开关S6处于闭合状态。

例如，第六开关S6可以在第二时钟信号CK2的控制下进行开关动作。第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2反相，即当第一时钟信号CK1为高电平时，第二时钟信号CK2为低电平，当第一时钟信号CK1为低电平时，第二时钟信号CK2为高电平。当第一时钟信号CK1为高电平时，第一开关S1闭合，第六开关S6断开。当第二时钟信号CK2为高电平时，第六开关S6闭合，第一开关S1断开。

继续参考图2，图2中示意性地示出了寄生电容，寄生电容包括第一寄生电容Cp₁和第二寄生电容Cp₂。

下面结合图2中的指纹传感器来说明指纹传感器的工作原理：

在图2中，指纹传感器中的第一开关S1和第三开关S3在第一时钟信号CK1的控制下进行开关动作，当第一时钟信号CK1为高电平时，第一开关S1和第三开关S3处于闭合状态，当第一时钟信号CK1为低电平时，第一开关S1和第三开关S3处于断开状态。指纹传感器中的第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6在第二时钟信号CK2的控制下进行开关动作，当第二时钟信号CK2为高电平时，第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6处于闭合状态，当第二时钟信号CK2为低电平时，第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6处于断开状态。指纹传感器的一个积分处理周期包括当第一时钟信号CK1为低电平同时第二时钟信号CK2为高电平的第一阶段，以及当第一时钟信号CK1为高电平同时第二时钟信号CK2为低电平的第二阶段。

在第一阶段，第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6处于闭合状态，同时第一开关S1和第三开关S3处于断开状态。其中，第六开关S6闭合，第一金属层接驱动电压Vdrive，对指纹接触电容Cf进行充电，指纹电容Cf存储的电荷量为Cf·Vdrive；第一寄生电容Cp₁的上极板接驱动电压Vdrive，对第一寄生电容Cp₁进行充电，第一寄生电容Cp₁存储的电荷量为Cp₁·Vdrive。第五开关S5闭合，调整电容C1上下极板接共模电压Vcm，可调电容C1上存储电荷量为零，第二寄生电容Cp₂的上极板接共模电压Vcm，对第二寄生电容Cp₂进行充电，第二寄生电容Cp₂存储的电荷量为Cp₂·Vcm。第二开关S2闭合，校准电容Cc的上下极板均接共模电压Vcm，校准电容Cc存储电荷量为零。第四开关S4闭合，积分电路复位。

在第二阶段，第一开关S1和第三开关S3处于闭合状态，同时第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6处于断开状态。第一开关S1和第三开关S3闭合，指纹电容、第一寄生电容Cp₁和第二寄生电容Cp₂上的电荷传递至调整电容C1、校准电容Cc和积分电容Cref。设定指纹电容Cf的第一金属层处的电位为Vx，Vx可以通过电荷守恒定律求解。第一寄生电容Cp₁存储的电荷为Cp₁·Vx，第二寄生电容Cp₂存储的电荷为Cp₂·Vx。调整电容C1上存储的电荷为(Vx-Vcm)·C1，同时积分电容Cref参与电荷的传递，积分电容Cref上存储的电荷为(Vcm-Vout)·Cref。校准电容的下极板接地，校准电容Cc上存储的电荷量为Vcm·Cc。

从第一阶段到第二阶段，第一寄生电容Cp₁和第二寄生电容Cp₂上的电荷的变化量为：Cp₁·(Vdrive-Vx)+Cp2·(Vcm-Vx)。在第二阶段，校准电容Cc上存储的电荷量为Vcm·Cc。通过设置Cc·Vcm＝Cp₁·(Vdrive-Vx)+Cp₂·(Vcm-Vx)，寄生Cp₁和Cp₂上的电荷量将全部转移至Cc，从而抵消寄生第一寄生电容Cp₁和第二寄生电容Cp₂对积分电路的输出信号的影响，使得寄生电容对积分电路输出的信号不可见，进而提高了积分电路的输出动态范围，有利于提升指纹识别的准确性。

为了降低调节积分电容Cref对积分电路的动态影响，可以通过固定积分电容Cref并引入调整电容C1来调整电路灵敏度。通过调节调整电容C1的电容来调整输出信号随指纹电容变化的灵敏度，从而进一步提高指纹传感器的识别精度。

具体地，在引入调整电容C1之后，在第一阶段：理想状态下(校准电容完全消除寄生电容的影响，即，不存在寄生电容，且无校准电容Cc)，开关S6闭合，第一金属层接Vdrive电位，指纹接触电容Cf上存储的电荷量为Cf·Vdrive，开关S5闭合，调整电容C1的上极板接Vcm电位，调整电容C1上存储电荷量为零；在第二阶段：开关S1闭合，指纹接触电容Cf上存储的电荷与调整电容C1共享，假设指纹接触电容的下极板电位为Vx，则指纹电容Cf上存储的电荷量为Cf·Vx，调整电容C1上存储的电荷量为(Vx-Vcm)·C1，同时积分电容Cref参与电荷的传递，根据电荷守恒定理可得：

(Vx-Vcm)·C1+Cf·Vx＝Cf·Vdrive；

(Vx-Vcm)·C1＝(Vcm-Vout)·Cref；

可以得到Vx、Vout分别为：

其中，Vout为积分电路的输出电压，理想情况下，输出电压仅与指纹输入电容Cf相关，而不受寄生电容的影响。通过固定积分电容Cref并引入调整电容C1，可以降低调节积分电容Cref对积分电路的动态影响，使得可以通过调节调整电容C1来调整指纹传感器的灵敏度。

由于制作工艺过程存在误差，为了进一步提高电容指纹传感器的输出动态范围，本申请对电容指纹传感器的实现方式进行了改进，下面结合图3和图4来说明指纹传感器中的校准电容的实现方式。

如图3所示，示出了本申请一实施例中指纹传感器的版图实现示意图。在图3中，极板M_N为指纹电容Cf中的第一金属层，校准电容Cc的上极板为第二金属层M_N-1中的一个第二极板，校准电容Cc的下极板为第三金属层M_N-2中的一个第三极板，校准电容Cc为该第二极板和第三极板之间的耦合电容。第一金属层M_N为顶层金属，第一金属层M_N、第二金属层M_N-1和第三金属层M_N-2依序设置，第二金属层M_N-1包括至少一个第二极板，第三金属层M_N-2包括至少一个第三极板。进一步地，如图3所示，调整电容C1的上极板可以为第二金属层M_N-1中的另一个第二极板，调整电容C1的下极板可以为第三金属层M_N-2中的另一个第三极板。第二金属层M_N-1中除作为所述校准电容和调整电容的上极板的第二极板之外的其他第二极板均与共模电压相连。

上述实施例中的指纹传感器，通过与第一金属层依序设置的第二金属层和第三金属层中的第二极板和第三极板形成校准电容，使得在存在工艺误差的情况下，由于第二金属层和第三金属层的误差方向相同，所以校准电容受工艺的影响较小，消除寄生电容影响的效果较好，从而能够更好地提高输出动态范围。进一步地，由于第二金属层中的其余第二极板均与共模电压连接，因而可以隔离信号处理电路对第一金属层的影响，从而进一步避免动态电路影响而导致的失真。

在工艺制造过程中，需要对每层金属层进行抛光平滑处理，抛光时通过机械去膜实现平坦化的目的，但是由于存在中间区域与四周区域受力不均的问题，导致了金属层厚度存在细微的差异，因此，为了进一步降低工艺误差的影响，如图4所示，示出了本申请一实施例中指纹传感器的版图实现示意图。在图4中，极板M_N为指纹电容Cf中的第一金属层，校准电容Cc的上极板为第二金属层M_N-2中的一个第二极板，校准电容Cc的下极板为第三金属层M_N-3中的一个第三极板。第一金属层M_N为顶层金属，第一金属层M_N、第二金属层M_N-1和第三金属层M_N-2依序设置，第二金属层M_N-2包括至少一个第二极板，第三金属层M_N-3包括至少一个第三极板。如图4所示，指纹传感器还包括：设置在第一金属层M_N和第二金属层M_N-2之间的第四金属层M_N-1，第四金属层M_N-1与共模电压Vcm连接。

上述实施例中的指纹传感器，通过在第一金属层和第二金属层之间设置第四金属层，在第六开关闭合时，第一金属层接驱动电压，第四金属层接共模电压，由于驱动电压和共模电压接近或相等，所以第一金属层和第四金属层之间的耦合电容Cs不存储电荷或存储少量电荷，可以降低或消除第一金属层对第一金属层下面的电路的影响，进一步降低工艺误差的影响，从而提高电路的输出动态范围。

继续参考图4，在一个实施例中，第二金属层的一个第二极板与第三金属层的一个第三极板之间可以设置有介质层，使得形成的校准电容Cc为MIM电容。

上述实施例中的指纹传感器，相对于通过极板间耦合电容作为校准电容的方法，通过固定MIM电容来校准的方法可以进一步降低部分工艺制造过程引入的影响，从而提高电路的输出动态范围。

可以理解的是，校准电容的实现方式包括但不限于以上方式，根据选取工艺的不同，也可以综合各种电容实现方式，例如，MOM电容、叉指电容等，本发明对此不做限制。

本申请实施方式还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任意实施例中所述的指纹图像获取设备。所述电子设备可以包括下述中的任意一种：移动智能电话、计算机(包括笔记本电脑，台式电脑)、平板电子设备、个人数字助理(PDA)、智能可穿戴设备等，本申请在此不做限制。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种指纹传感器，其特征在于，包括指纹输入电路、第一开关、第六开关、调整电路、积分电路和校准电路；其中，

所述指纹输入电路经由所述第一开关连接到所述调整电路的第一端，经由所述第六开关而连接驱动电压，所述调整电路的第二端与所述校准电路的一端连接，并连接到所述积分电路，所述调整电路的第三端连接共模电压；

所述第一开关与所述指纹输入电路之间存在第一寄生电容，所述第一开关与调整电路之间存在第二寄生电容，所述校准电路包括一校准电容；

所述指纹传感器的一个工作周期至少包括第一阶段和第二阶段：

在所述第一阶段，控制所述第一开关处于断开状态而所述第六开关闭合，响应于用户的触摸操作，将驱动电压与所述指纹输入电路连通，向所述指纹输入电路和所述第一寄生电容中存储电荷，所述共模电压向所述第二寄生电容存储电荷；

在在所述第二阶段，控制所述第一开关处于闭合状态而所述第六开关断开，所述指纹输入电路和所述第一寄生电容以及所述第二寄生电容中存储的电荷传递至所述校准电容和所述积分电路，其中，所述校准电容所存储的电荷量与所述第二阶段中所述第一寄生电容和所述第二寄生电容所存储的电荷相对所述第一阶段中所述第一寄生电容和所述第二寄生电容所存储的电荷的变化量相等，使得仅所述指纹输入电路和所述调整电路中的电学参数影响所述第二阶段中所述积分电路的输出。

2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述校准电路包括校准电容、第二开关和第三开关；其中，

所述第二开关的第一端与共模电压相连，所述第二开关的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端接地；

所述校准电容的上极板分别与所述调整电路的第二端和所述积分电路连接，所述校准电容的下极板分别与所述第二开关的第二端和所述第三开关的第一端连接；

其中，在所述第一开关处于闭合状态的情况下，所述第二开关处于断开状态并且所述第三开关处于闭合状态，在所述第一开关处于断开状态的情况下，所述第二开关处于闭合状态并且所述第三开关处于断开状态。

3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹输入电路包括第一金属层，所述第一金属层与用户手指形成指纹电容；

所述校准电容的上极板为第二金属层中的一个第二极板，所述校准电容的下极板为第三金属层中的一个第三极板，其中，所述第一金属层、所述第二金属层和所述第三金属层依序设置，所述第一金属层为顶层金属，所述第二金属层包括至少一个第二极板，所述第三金属层包括至少一个第三极板。

4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其特征在于，所述校准电容为作为所述上极板的第二极板和作为所述下极板的第三极板之间的耦合电容，所述第二金属层中除作为所述校准电容的上极板的第二极板之外的其他第二极板与共模电压相连。

5.根据权利要求3所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器还包括：

设置在所述第一金属层和所述第二金属层之间的第四金属层，所述第四金属层与共模电压连接。

6.根据权利要求3所述的指纹传感器，其特征在于，所述校准电容的上极板和下极板之间设置有介质层，使得形成的所述校准电容为MIM电容。

7.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述积分电路包括积分放大器、积分电容和第四开关；其中，

所述积分放大器包括负输入端、正输入端和输出端，所述积分放大器的负输入端分别与所述调整电路的第二端和所述校准电路连接，所述积分放大器的正输入端与共模电压相连；

所述积分电容的上极板与所述积分放大器的负输入端连接，所述积分电容的下极板与所述积分放大器的输出端连接；

所述第四开关的第一端与所述积分电容的上极板连接，所述第四开关的第二端与所述积分电容的下极板连接；

其中，在所述第一开关处于闭合状态的情况下，所述第四开关处于断开状态，在所述第一开关处于断开状态的情况下，所述第四开关处于闭合状态。

8.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述调整电路包括调整电容和第五开关，其中，

所述第五开关的第一端与共模电压相连，所述第五开关的第二端与所述指纹输入电路连接；

所述调整电容的上极板与所述第五开关的第二端连接，所述调整电容的下极板分别与所述积分电路和所述校准电路连接；

其中，所述第五开关的第二端为所述调整电路的第一端，所述调整电容的下极板为所述调整电路的第二端，在所述第一开关处于闭合状态的情况下，所述第五开关处于断开状态，在所述第一开关处于断开状态的情况下，所述第五开关处于闭合状态。

9.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹输入电路包括第一金属层，所述第一金属层与用户手指形成指纹电容，所述第一金属层经由所述第一开关与所述调整电路的第一端连接，所述第一金属层经由所述第六开关连接驱动电压。

10.一种移动终端，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的指纹传感器。

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