具体实施方式

本文所使用的所有词汇具有其通常的意涵。上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中包含任一于此讨论的词汇的使用例子仅为示例，不应限制到本揭示内容的范围与意涵。同样地，本揭示内容亦不仅以于此说明书所示出的各种实施例为限。

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述各种元件、组件、区域、层与/或区块是可以被理解的。但是这些元件、组件、区域、层与/或区块不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、组件、区域、层与/或区块。因此，在下文中的一第一元件、组件、区域、层与/或区块也可被称为第二元件、组件、区域、层与/或区块，而不脱离本案的本意。本文中所使用的“与/或”包含一或多个相关联的项目中的任一者以及所有组合。

关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

于本文中，用语“电路系统(circuitry)”泛指包含一或多个电路(circuit)形成的单一系统。用语“电路”泛指由一或多个晶体管与/或一或多个主被动元件按一定方式连接以处理信号的物件。

参照图1，图1为根据本案一些实施例所绘制的放大器装置100的示意图。

放大器装置100包含放大器电路系统120、误差消除电路系统140以及控制电路系统160。放大器电路系统120用以放大输入信号VIP以及输入信号VIN，以产生输出信号VOP与输出信号VON。于一些实施例中，输入信号VIP与输入信号VIN为差动信号，相应地，输出信号VOP与输出信号VON亦为差动信号。

误差消除电路系统140耦接至放大器电路系统120以及控制电路系统160。于一些实施例中，误差消除电路系统140可等效地提供一负电容CEQ给放大器电路系统120，以降低来自误差消除电路系统140的额外电容或放大器电路系统120本身的寄生电容(如图2的电容C1～C2)对放大器电路系统120操作频宽的影响。如此，放大器电路系统120的频宽可进一步地被提升。

再者，误差消除电路系统140可根据控制电路系统160传送来的控制信号SP与控制信号SN以调整流经用于提供负电容CEQ的电路(如图2的阻抗转换电路142)的至少一电流量，以产生补偿信号SP1与补偿信号SP2，借此消除放大器电路系统120的偏移(offset)。于实际应用中，放大器电路系统120可能会因为内部电路元件的制程误差或不匹配等不理想因素出现偏移，而造成输出信号VOP与VON不准确。需说明的是，依据不同的偏移，补偿信号SP1与/或补偿信号SP2可以是被输入至放大器电路系统120，或是自放大器电路系统汲取而出(如图1所示)，以提供(或汲取)对应的电流量来消除偏移。为了清楚示例，本案各附图中关于补偿信号SP1～SP2的传输方向仅绘示单一方向，但本案并不以此为限。

控制电路系统160耦接至放大器电路系统120以接收输出信号VOP与输出信号VON，并耦接至误差消除电路系统140以传输控制信号SP与控制信号SN。于一些实施例中，控制电路系统160可根据输出信号VOP与输出信号VON感测放大器电路系统120的偏移，以产生控制信号SP与控制信号SN。

例如，控制电路系统160可包含电阻RS1、电阻RS2、比较器电路162、正反器电路164以及计数器电路166。电阻RS1与电阻RS2分别耦接至放大器电路系统120的输出端上，以分别接收输出信号VOP与输出信号VON。电阻RS1基于输出信号VOP提供电压V1，且电阻RS2基于输出信号VON提供电压V2。比较器电路162的多个输入端耦接至电阻R1与电阻R2，以接收电压V1与电压V2。比较器电路162用以比较电压V1与电压V2以产生计数信号up/dn至正反器电路164。正反器电路164基于时脉信号CLK输出计数信号up/dn给计数器电路166。计数器电路166根据计数信号up/dn以及时脉信号CLK进行上数/下数操作，以产生对应的控制信号SP与控制信号SN。于一些实施例中，计数器电路166可包含一或多个编码电路(未绘示，且该一或多个编码电路可在计数器电路166产生一计数值时，根据此计数值产生控制信号SP与控制信号SN。

举例而言，当进入校正模式，输入信号VIN与输入信号VIP会被设置为一相同的共模电压。于此条件下，理想上，输出信号VOP与输出信号VON上的直流电压位准(相当于电压V1与V2)应为相同。若放大器电路系统120存在有偏移，电压V1与电压V2之间会有差异。响应于此差异，比较器电路162输出对应的计数信号up/dn。

例如，当电压V1大于电压V2，比较器电路162输出具有逻辑值1的计数信号up/dn，且计数器电路166执行上数操作以更新控制信号SP与SN。或者，当电压V2大于电压V1，比较器电路162输出具有逻辑值0的计数信号up/dn，且计数器电路166执行下数操作以更新控制信号SP与SN。依据不同的控制信号SP与SN，误差消除电路系统140将提供(或汲取)对应的补偿信号SP1与SP2，以消除放大器电路系统120的偏移。上述操作为一回授控制的操作，且通过上述操作，输出信号VOP与输出信号VON上的直流电压位准(相当于电压V1与V2)可被校正为相同。

于一些实施例中，正反器电路164可为D型正反器。于一些实施例中，计数器电路166可为上/下数计数器。上述关于控制电路系统160的实施方式用于示例，且本案并不以此为限。于其他实施例中，控制电路系统160可由模拟数字转换器、数字模拟转换器与/或执行一特定演算法(例如为，但不限于，逐渐逼近演算法)的一混合信号电路实施。

以下段落将提供多个实施例，以说明放大器装置100的相关电路的实施方式，但本案并不以下实施例为限。

参照图2，图2为根据本案一些实施例所绘示图1中的放大器电路系统120与误差消除电路系统140的示意图。为易于理解，图1与图2中的类似元件将被指定为相同编号。

于一些实施例中，放大器电路系统120包含晶体管M1～M3以及电阻R1～R2。晶体管M1～M2操作为一输入对电路。晶体管M3操作为一电流源，以偏压晶体管M1～M2。

详细而言，晶体管M1的控制端用以接收输入信号VIP，且晶体管M1的第一端耦接至电阻R1的一端以产生输出信号VON。晶体管M2的控制端用以接收输入信号VIN，且晶体管M2的第一端耦接至电阻R2的一端以产生输出信号VOP。晶体管M1～M2的多个第二端耦接至晶体管M3的第一端。电阻R1的另一端与电阻R2的另一端耦接至一电压源，以接收电压VDD。晶体管M3的控制端用以接收偏压信号VD，且晶体管M3的第二端耦接至电压源，以接收电压VSS(例如为，但不限于，地电压)。于此例中，电压VDD可设定为高于电压VSS。

误差消除电路系统140包含阻抗转换电路142以及校正电路144。阻抗转换电路142耦接至晶体管M1～M2的多个第一端(相当于图1中放大器电路系统120的多个输出端)。阻抗转换电路142用以对放大器电路系统120产生负电容CEQ，以提高放大器装置100的整体频宽。

例如，阻抗转换电路142包含晶体管M3、晶体管M4以及电容C3。晶体管M3的第一端耦接至晶体管M2的第一端与晶体管M4的控制端，且晶体管M3的第二端耦接至电容C3的第一端(即节点N1)。晶体管M4的第一端耦接至晶体管M1的第一端与晶体管M3的控制端，且晶体管M4的第二端耦接至电容C3的第二端(即节点N2)。通过此设置方式，阻抗转换电路142可将电容C3转换为负电容CEQ，其可表达为下式：

其中，Cgs为晶体管M3(或晶体管M4)的控制端与第二端之间的寄生电容(未绘示)，且gm为晶体管M3(或晶体管M4)的转导值。此负电容CEQ可用于抵消放大器电路系统120的寄生电容(例如为电容C1与C2)，并可用于抵消误差消除电路系统140对放大器电路系统120所引入的其他寄生电容(未绘示)。如此一来，放大器电路系统120的多个输出端上所具有的电容负载量可被补偿，以提升放大器电路系统120的可应用频宽。

校正电路144耦接至阻抗转换电路142，并用以根据控制信号SP与控制信号SN调整流经阻抗转换电路142的电流，以消除放大器电路系统120的偏移。

例如，校正电路144包含多个晶体管M5～M8。晶体管M5～M6的多个第一端耦接至电压源以接收电压VDD。晶体管M5的第二端耦接至节点N1以及晶体管M7的第一端。晶体管M5的控制端耦接至图1的控制电路系统160，以接收控制信号SP。晶体管M5用以根据控制信号SP导通，以产生对应的导通阻值。晶体管M7的第二端用以接收电压VSS，且晶体管M7的控制端用以接收偏压信号VD。晶体管M7操作为一电流源，以根据偏压信号VD产生偏压电流IB1以偏压晶体管M3与晶体管M5。

通过上述方式，晶体管M3与晶体管M5共享晶体管M7所产生的偏压电流IB1。响应于控制信号M5，晶体管M5提供对应的导通阻值。导通阻值越大，偏压电流IB1中被导向(steer)至晶体管M5的电流量越小，且偏压电流IB1中导向至晶体管M3的电流量(相当于图1的补偿信号SP1)越大。反之，导通阻值越小，偏压电流IB1中被导向至晶体管M5的电流量越大，且偏压电流IB1中被导向至晶体管M3的电流量越小。据此，补偿信号SP1可等效地抵消放大器电路系统120的输出端(如为产生输出信号VOP的输出端)上的偏移。

同理，晶体管M6的第二端耦接至节点N2以及晶体管M8的第一端。晶体管M6的控制端耦接至图1的控制电路系统160，以接收控制信号SN。晶体管M6用以根据控制信号SN导通，以产生对应的导通阻值。晶体管M8的第二端用以接收电压VSS，且晶体管M8的控制端用以接收偏压信号VD。晶体管M8操作为一电流源，以根据偏压信号VD产生偏压电流IB2，以偏压晶体管M4与晶体管M6。类似于前述操作，晶体管M6可响应于控制信号SN产生不同的导通阻值，以决定偏压电流IB2中被导向(steer)至晶体管M6的电流量(相当于图1的补偿信号SP2)。据此，补偿信号SP2可等效地抵消放大器电路系统120的一输出端(如为产生输出信号VON的输出端)上的偏移。

参照图3，图3为根据本案一些实施例所绘示图1中的放大器电路系统120与误差消除电路系统140的示意图。为易于理解，图3与图1～2中的类似元件将被指定为相同编号。

相较于图2，于此实施例中，校正电路140包含电流源电路301与电流源电路302，其分别替代了图2中的晶体管M5与晶体管M6。电流源电路301与电流源电路302操作为一电流源导向式数字模拟转换器。电流源电路301耦接至节点N1，并用以根据控制信号SP产生对应的电流IA1。于此例中，电流IA1与偏压电流IB1共同决定了流经晶体管M3的电流量。例如，若电流IA1越大，导向晶体管M3的电流(相当于补偿信号SP1)就越大；反之，若电流IA1越小，导向晶体管M3的电流就越小。电流源电路302耦接至节点N2，并用以根据控制信号SN产生对应的电流IA2。同理，电流IA2与偏压电流IB2共同决定了流经晶体管M4的电流量。例如，若电流IA2越大，导向晶体管M4的电流(相当于补偿信号SP2)就越大；反之，若电流IA2越小，导向晶体管M4的电流就越小。如此一来，依据控制信号SN与/或控制信号SP，放大器电路系统120的偏移可被消除。

于一些相关技术中，若使用误差消除电路来校正放大器的偏移，误差消除电路的电路元件将引入额外的电容负载至放大器，将使得放大器的频宽大幅降低。

相较于上述相关技术，本案一些实施例中的误差消除电路系统140可提供一负电容CEQ来改善放大器电路系统120的频宽。如此，放大器装置100的增益-频宽乘积可更为提升。再者，误差消除电路系统140可调整流经产生此负电容CEQ的电路部分(即阻抗转换电路142)来消除放大器电路系统120的偏移。如此一来，可以达到更高的系统整合度。

以上各附图的实施例用于示例，且本案并不以上述各实施例的电路设置方式、晶体管型式(例如为：N型/P型)与/或晶体管种类(例如为：场效晶体管、双极性接面晶体管等等)为限。各种可完成相同操作的电路设置方式皆为本案所涵盖的范围。

参照图4，图4为根据本案一些实施例所绘制的一种偏移消除方法400的流程图。

于操作S410，提供负电容给放大器电路系统。

于操作S420，响应于放大器电路系统的输出信号，调整流经产生负电容的至少一电路的电流量，以消除放大器电路系统的偏移。

上述各操作的说明可参照前述图1～3的各实施例，故不重复赘述。上述偏移消除方法400的多个操作仅为示例，并非限于上述示例的顺序执行。在不违背本揭示内容的各实施例的操作方式与范围下，在偏移消除方法400下的各种操作当可适当地增加、替换、省略或以不同顺序执行。

综上所述，本案一些实施例提供的放大器装置与偏移消除方法可通过负电容来改善放大器装置的频宽，并通过调整流经用于产生负电容的电路上的电流来消除放大器装置的偏移。

虽然本案已以实施方式揭露如上，然其并非限定本案，任何熟习此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本案的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。