電容式指紋晶片之研究與設計

Abstract

本論文提出一種以系統層次(System-Level)的方式來改善電容式指紋晶片的缺點，此缺點是由於外在環境濕度的變化會影響電容感應的靈敏度。研究主要的重點在於設計一顆能夠配合微控制器做參數調整的感測單元，內部是以類似CMOS影像感測器的架構來實現，以等效電流源取代光耦合元件，進而對感應到的指紋電容充放電。在取樣與保持電路中，控制等待取樣的時間tSH來調整感測陣列電壓輸出範圍的寬廣，可改善指紋影像的對比度。輸出級電路中另外再加上一參考單元，藉以改變輸出電壓的位準，亦即調整影像的明亮度。本文也提到如何使用系統層次的方式達成適應性影像調整的功能，並以TSMC 0.35μm 2P4M的製程佈局後模擬，並且下線，由量測晶片結果驗證。