[0029]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传递激励信号(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。
[0030]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卡50um。位于指纹感应单元506与手指500指纹之间形成的电容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。
[0031]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。
[0032]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的正向输入端连接地端，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。
[0033]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。该电路电容104连接在该信号放大器102的负向输入端与该信号放大器102的输出端之间。
[0034]该开关单元106与该可变电阻108串联并控制该可变电阻108与该电路电容104并联，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。
[0035]具体地，该开关单元106包括第一连接端E1及第二连接端E2，该第一连接端E1连接该电路电容104的一端，该第二连接端E2连接该可变电阻108的一端，该可变电阻108的另一端连接该电路电容104的另一端。
[0036]开关单元106闭合使可变电阻108与电路电容104并联，即，该第一连接端E1连接该第二连接端E2使该可变电阻108与该电路电容104并联。并联时，电路电容104可对可变电阻108放电，使电路电容104两端的电压下降。
[0037]该开关单元106断开使该可变电阻108没有连接到电路电容104的放电回路。即，第一连接端E1与第二连接端E2断开，可变电阻108与电路电容104没有形成回路。
[0038]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。
[0039]该手指电容114的电容值由以下公式确定:Vo = (Vs-Vt卡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114的电容值，Ci为该电路电容104的电容值，Vs为该电路电容104下降的电压幅度，且Vs = Vt * Cx * Ts/(Ci * Ci * Rs)，Rs为该可变电阻108的阻值，Ts为检测时间。由以上公式可知，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。
[0040]指纹检测电路100工作时，开关单元106闭合，电路电容104不充电，手指电容114初始化时两端接地，信号发生器116接地(Vt接地)。这时信号放大器102的输出端输出的电压为Vo = 0。
[0041]在指纹采集时信号发生器116使激励电压Vt电压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女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。这时充的电量Q为(0-Vo) * Ci =Vt * Cx，所以输出电压Vo =-Vt * Cx/Ci o这时电路电容104两端的电压为-Vo，即电路电容104左端电压为0，右端电压为-Vo，与电路电容104并联的可变电阻108会放电，电流I = -Vo/Rs，(负号表示方向，电流是从左流向右边)。经过一个短暂时间Ts后(其实随着可变电阻108放电的过程，电压Vo的绝对值就会下降，下降后电流就会变小，但是时间很短的情况下下降的并不多，所以这里做了一个近似)，放出的电量Qs = I卡Ts，因为放电的电压全部来自电路电容104，所以电路电容104的电压会下降，下降的幅度Vs = Qs/Ci，所以最后输出的电压Vo = -Vt * Cx/C1-(-Vs) = Vs-Vt *Cx/Ci。电压Vo进入采样保持电路110时进行放大η倍，进入模数转换器112的最终的检测电压就是 Va = η * (Vs-Vt * Cx/Ci)。而 Vs = Qs/Ci = I * Ts/Ci = Vo/Rs * Ts/Ci=Vt * Cx * Ts/(Ci * Ci * Rs)。其中检测时间Ts是定值，指纹检测电路100可预先设定，例如Ts = 2.5微秒，检测时间Ts小于激励信号的周期，Rs为可变电阻108的阻值，即接入到电路电容104放电回路的有效阻值。所以通过调整可变电阻108的阻值大小来控制电路电容104电压的下降幅度Vs，进而控制信号放大器102的输出端输出的电压Vo。
[0042]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Vol = -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(η =
2.5)，放大后的第一电压Val = -5V，放大后的第二电压Va2 = -4.25V，Val_Va2 = -0.75V。
[0043]在利用本发明的指纹检测电路100检测指纹时，假设在检测时间Ts后，电路电容104的电压下降幅度Vs = 1.5V，那么采集过程中，第一电压Vol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Val = -5V，放大后的第二电压Va2 = _2V，Val_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。
[0044]因此，以第一电压为例，可以判断第一电压Vol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。
[0045]若否，则指纹检测电路100可以调整激励电压Vt及可变电阻108的阻值Rs中的至少一个参数来调整第一电压Vol。设定值的设定可考虑模数转换器112的量程、激励电压Vt的安全电压范围及可变电阻108的阻值调节范围等因素。
[0046]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。
[0047]请参图3并结合图1?2，本发明较佳实施方式的电子装置300包括指纹检测电路及指纹传感器。该指纹检测电路及指纹传感器可设置在电子装置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。指纹传感器可为以上实施方式所揭示的指纹传感器。
[0048]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。
[0049]指纹传感器的采集窗口 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。
[0050]综上所述，上述电子装置300能够提高指纹检测效果。