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主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別原理到底有何不同?

2015-11-13 10:43 慧眼網(wǎng)

導(dǎo)讀:主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別都是基于電容原理來對(duì)指紋進(jìn)行采集,但工作原理上卻完成不一樣。

  主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別都是基于電容原理來對(duì)指紋進(jìn)行采集,但工作原理上卻完成不一樣。

  被動(dòng)式原理更直接模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

  主動(dòng)式的原理主要是通過外加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(如Ring)加載到手指上以增強(qiáng)手指表面的電荷,使底下的感應(yīng)陣列接收電場(chǎng)信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,根據(jù)指紋凹凸不一致底下芯片感應(yīng)到的電場(chǎng)也不一致從而重現(xiàn)指紋(如下圖):

主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別原理到底有何不同?

  被動(dòng)式的工作原理則不一樣;其是利用手指按在芯片表面時(shí),指紋的波峰波谷對(duì)芯片內(nèi)部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對(duì)指紋進(jìn)行重現(xiàn)指紋,無需額外增加驅(qū)動(dòng)源,芯片結(jié)構(gòu)非常單純(如下圖),也因?yàn)闊o額外驅(qū)動(dòng)信號(hào),所以模組也無需外置Ring,模組結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單。

主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別原理到底有何不同?

  如果還不理解可以拿照相機(jī)拍照來打個(gè)形象的比喻:如果照相時(shí)需要打開閃光燈進(jìn)行補(bǔ)光才能拍攝到照片,這種采圖方式就是主動(dòng)式,閃光燈就是驅(qū)動(dòng)源;而拍照的時(shí)候不需要開閃光燈進(jìn)行補(bǔ)光也能拍攝到圖形,這種采圖方式就是被動(dòng)式,因?yàn)槭强客饨绫旧淼墓庑盘?hào)影響來形成圖的,照相機(jī)本身沒有進(jìn)行補(bǔ)光。

  被動(dòng)式比主動(dòng)式雜訊更少更好處理,模組更輕薄功耗更低

  從原理來講,自動(dòng)式的方案必須要有驅(qū)動(dòng)源加載到手指上,這也是早期的時(shí)候Authentec、FPC、IDEX等主動(dòng)式芯片方案必須要有Ring的原因,雖然后面FPC、匯頂芯片廠提供了無需Ring的方案,但必須專門外置一顆驅(qū)動(dòng)芯片(如FPC2050、GF118等),本質(zhì)上也沒有擺脫外置驅(qū)動(dòng)信號(hào)的特性,只不過把驅(qū)動(dòng)信號(hào)埋到芯片里面而已;因?yàn)橐獙iT外置驅(qū)動(dòng)芯片,這不但使整個(gè)模組的成本更高,結(jié)構(gòu)上也會(huì)更復(fù)雜。

  業(yè)界盛傳被動(dòng)式的方案因?yàn)闆]有外加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng),驅(qū)動(dòng)能力弱,無法做高光coating或者蓋板方案,對(duì)于這種說法可能不過是對(duì)手的說辭而已。對(duì)于驅(qū)動(dòng)能力問題,我們不妨從下面的圖進(jìn)行分析:

主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別原理到底有何不同?

  從上圖我們可以看到,被動(dòng)式的信號(hào)的確是沒有主動(dòng)式的強(qiáng),但千萬不要忽略雜訊的影響,被動(dòng)式因?yàn)閮?nèi)部沒有驅(qū)動(dòng)源,所以雜訊也會(huì)很少,環(huán)境很干凈;對(duì)于主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)源既是增強(qiáng)信號(hào),但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生非常大的雜訊;對(duì)于最終信號(hào)疊加的效果則被動(dòng)式能匹配介質(zhì)的厚度則不一定比主動(dòng)式的薄(如下圖)。

主動(dòng)式和被動(dòng)式電容指紋識(shí)別原理到底有何不同?

  另外被動(dòng)式方案沒有外加的驅(qū)動(dòng)信號(hào),所以在功耗上也會(huì)比主動(dòng)式的小。

  總結(jié)起來看,被動(dòng)式電容式原理及方案比主動(dòng)式方案有以上幾方面的優(yōu)點(diǎn):1、采集信號(hào)更直接,原理更貼近運(yùn)用場(chǎng)景;2、模組結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單;3、雜訊更易處理;4、模組更輕薄;5、功耗更低。