TWI439046B - 自動調零放大器及相關的偵測模組 - Google Patents

Description

自動調零放大器及相關的偵測模組

本發明有關於一種放大器，尤指一種可用於放大微小信號的自動調零放大器以及相關的比較電路。

在許多系統應用中，需要使用偵測器以偵測微小的信號，再將所偵測的信號放大以利於後續的信號處理。例如，用於偵測磁場強度的霍爾效應偵測器(Hall effect sensor)，當其偵測到1高斯(Gauss)的磁場時，也只能產生微伏特(microvolt)等級的偵測信號。若使用一般的放大器放大這些微小的信號時，偵測器(例如，霍爾平板Hall Plate)本身的偏移電壓(offset voltage)、放大器的元件所產生的偏移電壓、或是電路的雜訊(noise)常會遠大於這些微小的偵測信號，而會使經放大器放大後的偵測信號不夠準確。

自動調零放大器(auto-zero amplifier)是常用於處理此類微小信號的放大器架構之一。在自動調零放大器中，藉由將放大後的微小信號與各種偏移電壓儲存於多個電容(例如，2個或4個)，再將各個電容所儲存的信號進行相加或相減後，即可抵銷部分的偏移電壓，而獲得較準確的放大信號。

然而，自動調零放大器中的電容充電需要時間，若電容的個數較 多或者電容值較大時，則需要較長的充電時間，自動調零放大器的反應速率將因此受限，而無法處理變動速率太快的輸入信號，造成輸入信號頻寬的限制。

有鑑於此，如何簡化放大器的電路設計，並且能降低放大器的雜訊，以及提升其反應速度，實為業界有待解決的問題。

本說明書提供了一種自動調零放大器，包含有：一放大電路，包含有：一第一輸入端及一第二輸入端，用以於一第一時段接收一第一輸入信號，且於一第二時段接收一第二輸入信號；以及一第一輸出端，於該第一時段依據該第一輸入信號而產生一第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二輸入信號而產生一第二輸出信號；一開關，耦接於該第一輸出端及一電容間，當該開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，包含有耦接至該第一輸出端的一第三輸入端，及耦接至該電容的一第四輸入端，以於該第二時段依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而於一第二輸出端產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。

本說明書另提供了一種偵測模組，包含有：一霍爾效應偵測器，包含有一第一端點、一第二端點、一第三端點及一第四端點，以於一第一時段由該第一端點及該第二端點輸出一第一偵測信號，並於一第二時段由該第三端點及該第四端點輸出一第二偵測信號；一放大電路，耦接於該霍爾效應偵測器，包含有：一第一輸入 端及一第二輸入端，用以於該第一時段接收該第一偵測信號，且於該第二時段接收該第二偵測信號；一第一輸出端，於該第一時段依據該第一偵測信號而產生一第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二偵測信號而產生一第二輸出信號；一開關，耦接於該第一輸出端及一電容間，當該開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，包含有耦接至該第一輸出端的一第三輸入端，及耦接至該電容的一第四輸入端，以於該第二時段依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而於一第二輸出端產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。

本說明書另提供了一種自動調零放大器，包含有：一放大電路，用以依據一第一輸入信號而產生一第一輸出信號，且依據一第二輸入信號而產生一第二輸出信號；一開關，耦接於該放大電路及一電容間，當該開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，耦接至該放大電路及該電容，以依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。

上述實施例的優點之一是能消除偵測器本身的偏移電壓及自動調零放大器中元件的偏移電壓與雜訊。上述實施例的另一優點是能將用於將電容充電或放電的時間降低，因而能提升自動調零放大 器的反應速率。本發明的其他優點將藉由以下的說明和附圖進行更詳細的說明。

100‧‧‧偵測模組

110‧‧‧霍爾效應偵測器

121‧‧‧霍爾平板

131-138‧‧‧開關

141、142‧‧‧端點

150‧‧‧自動調零放大器

161‧‧‧放大電路

167‧‧‧端點

181‧‧‧電容

182‧‧‧電壓移位電路

183‧‧‧參考電壓產生電路

184、185‧‧‧開關

191‧‧‧差值產生電路

圖1為本發明的一實施例的偵測模組簡化後的功能方塊圖。

圖2為圖1中的偵測模組的控制信號的一實施例簡化後的時序圖。

以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或流程步驟。

圖1為本發明一實施例的偵測模組100簡化後的功能方塊圖，偵測模組100包含有霍爾效應偵測器110及自動調零放大器150。圖2為應用於圖1的偵測模組100的控制信號的一實施例簡化後的時序圖，以下將以圖1搭配圖2說明偵測模組100的運作方式。

霍爾效應偵測器110包含有霍爾平板121、開關131-138、以及輸出端點141和142。霍爾平板121包含有4個端點A、B、C及D。在圖1中，於端點A和D間以Voh模擬霍爾平板121的等效偏移電壓，以便於後續說明。

當控制信號clk_a為高電位時，開關131-134為短路，並且當控制信號clk_a為低電位時，開關131-134為開路。當控制信號clk_b為高電位時，開關135-138為短路，並且當控制信號clk_b為低電位時，而開關135-138為開路。

藉由開關131-138的短路或開路，霍爾平板121的4個端點會分別耦接至電位V1、電位V2、輸出端點141及輸出端點142，以於輸出端點141和142輸出偵測信號。電位V1和V2可以耦接至電壓源或電 流源，以於霍爾平板121上產生電流而偵測磁場。在本實施例中，V1設置為一正電壓Vdd，而V2設置為接地端的電位，以簡化說明。

在本實施例中，控制信號clk_a和clk_b不會同時設置為高電位，但可以同時設置為低電位。因此，當控制信號clk_a為高電位，且clk_b為低電位時，霍爾效應偵測器110於輸出端點141和142所產生的輸出電壓為Vh+Voh，其中Vh為霍爾平板121偵測磁場所產生的偵測電壓，並且依據磁場的方向，Vh可以為正電壓或負電壓。當控制信號clk_b為高電位，且clk_a為低電位時，霍爾效應偵測器110於輸出端點141和142產生之輸出電壓為-Vh+Voh。本實施例採用4端點的霍爾平板121配合此種90度偏壓法(quadrature biasing method)以輸出偵測信號，並配合自動調零放大器150消除霍爾平板121的偏移電壓Voh。

自動調零放大器150包含有放大電路161、電容181、電壓移位電路182、參考電壓產生電路183、開關184和185、以及差值產生電路191。放大電路161可採用各種型態的放大電路架構，例如，一個或多個的儀表放大器或全差動放大器等所組成的電路架構，並且具有適當的增益值。此外，為簡化說明，放大電路161的偏移電壓於圖1中等效地繪示為Voa。

霍爾效應偵測器110的輸出端點141和142間的電壓Vi通過放大電路161後，依據參考電壓產生電路183所提供的參考電壓Vcm，而於放大電路161的輸出端點167產生信號Vamp=Vcm+G x(Vi+Voa)，其中G為放大電路161的增益值。

電壓移位電路182用以接收放大電路161的輸出信號Vamp，並輸出一移位電壓值Vsft=Vamp+Vr，其中Vr為預設的一個或多個參考電壓值。此外，參考電壓產生電路183用以提供一個或多個參考電壓值Vcm，以調整放大電路161的輸出信號Vamp的電壓位準。在本實施例中，將Vr設置為0，Vcm設置為Vdd/2，並且V3設置為接地端的電位。

當控制信號clk_a為高電位時，開關184為短路，並且當控制信號clk_a為低電位時，開關184為開路。當控制信號clk_b為高電位時，開關185為短路，並且當控制信號clk_b為低電位時，而開關185為開路。

差值產生電路191可以採用放大器或其他合適的信號處理電路架構，以輸出其正輸入端和負輸入端之間的信號差值、信號差值的倍數或信號差值的部份。

於圖2中的時段T1中，控制信號clk_a為高電位且控制信號clk_b為低電位，此時霍爾平板121的端點A耦接至V1、端點C耦接至V2、端點B耦接至輸出端點141、及端點D耦接至輸出端點142。因此，霍爾效應偵測器110的輸出端點141和142所產生的偵測信號Vi(T1)=Vh+Voh。

霍爾效應偵測器110產生的偵測信號Vi(T1)經過放大電路161後，於放大器161的輸出端點167所產生電壓信號Vamp(T1)=Vcm+G x(Vh+Voh+Voa)。此時，由於控制信號clk_a為高電位且控制信號clk_b為低電位，開關184呈現短路狀態，且開關185呈現開路狀態，而將電容181充電或放電至電壓值Vhold=Vamp(T1)。

於圖2中的時段T2中，控制信號clk_a為低電位且控制信號clk_b為高電位，此時霍爾平板121的端點B耦接至V1、端點D耦接至V2、端點A耦接至輸出端點141、及端點C耦接至輸出端點142。因此，霍爾效應偵測器110的輸出端點141和142所產生的偵測信號Vi(T2)=-Vh+Voh。

霍爾效應偵測器110所產生的偵測信號Vi(T2)經過放大電路161後，於放大器161的輸出端點167所產生電壓信號Vamp(T2)=Vcm+G x(-Vh+Voh+Voa)。此外，在本實施例中，電壓移位電路182中的參考電壓Vr設置為0，因此，電壓移位電路182接收信號Vamp(T2)後，所產生移位電壓值Vsft=Vamp(T2)。

於時段T2時，控制信號clk_a為低電位且控制信號clk_b為高電位，開關184呈現開路狀態，且開關185呈現短路狀態。因此，差值產生電路191接收電容181所提供的電壓值Vhold及電壓移位電路182所提供的移位電壓值Vsft，而於輸出端所產生的差值輸出信號Vout=Vhold-Vsft=Vamp(T1)-Vamp(T2)=2xGxVh。因此，理想狀態時，偵測模組100的輸出信號Vout可以不受霍爾平板121本身的偏移電壓Voh和放大電路150中的偏移電壓Voa所造成的影響，而能準確的輸出放大的偵測信號。

偵測模組100除了可以輸出放大的偵測信號，也可以藉由適當的設置而產生其他類型的輸出信號。例如，在其他實施例中，可將電壓移位電路182的參考電壓Vr設置為一個或多個臨界值(threshold)，而能藉由偵測模組100的輸出信號Vout判斷所偵測的磁場的方向與強度。

例如，在一實施例中，將霍爾效應偵測器110偵測穿出紙面方向的磁場強度為1高斯時，放大電路161的輸出端點167所對應產生的輸出電壓的兩倍設置為臨界值Vr11，並將霍爾效應偵測器110偵測射入紙面方向的磁場強度為1高斯時，放大電路161的輸出端點167所對應產生的輸出電壓的兩倍設置為臨界值Vr12。而參考電壓產生電路183仍提供Vcm=Vdd/2的參考電壓。

於圖2的時段T1時，自動放大器150的電容181會被充電或放電至電壓值Vhold=Vamp(T1)，即Vhold=Vamp(T1)=Vcm+G x(Vh+Voh+Voa)。並且，於時段T2內的時段T3中，電壓移位電路182的參考電壓Vr會被設置為Vr11，使電壓移位電路182接收Vamp(T3)而產生移位電壓值Vsft=Vr11+Vamp(T3)，即Vsft=Vr11+Vcm+G x(-Vh+Voh+Voa)。因此，於時段T3時，差值產生電路191的輸出信號Vout(T3)=Vhold-Vsft=2 x G x Vh-Vr11。

因此，本實施例中於時段T3時，可由差值產生電路191的輸出信號Vout(T3)而判斷霍爾效應偵測器110所偵測的磁場的方向是否為穿出紙面方向，並且磁場的強度是否大於1高斯。

於時段T2內的時段T4中，電壓移位電路182的參考電壓Vr會被設置為Vr12，使電壓移位電路182接收Vamp(T4)產生的移位電壓值Vsft=Vr12+Vamp(T4)，即Vsft=Vr12+Vcm+G x(-V+Voh+Voa)。因此，於時段T4時，差值產生電路191的輸出信號Vout(T4)=Vhold-Vsft=2 x G x Vh-Vr12。

因此，本實施例中於時段T4時，可由差值產生電路191的輸出信 號Vout(T4)而判斷霍爾效應偵測器110所偵測的磁場的方向是否為射入紙面方向，並且磁場的強度是否大於1高斯。

在其他實施例中，也可藉由將參考電壓產生電路183的參考電壓Vcm設置為一個或多個臨界值，而能藉由偵測模組100的輸出信號Vout判斷磁場的方向與強度。

例如，在另一實施例中，將霍爾效應偵測器110偵測穿出紙面方向的磁場強度為1高斯時，放大電路161的輸出端點167所對應產生的輸出電壓的兩倍設置為臨界值Vr21，並將霍爾效應偵測器110偵測射入紙面方向的磁場強度為1高斯時，放大電路161的輸出端點167所對應產生的輸出電壓的兩倍設置為臨界值Vr22。並將電壓移位電路182提供的Vr設置為0。

於圖2的時段T1時，參考電壓產生電路183的參考電壓Vcm會設置為Vdd/2。並於時段T2內的時段T3中，參考電壓產生電路183的參考電壓Vcm會被設置為Vdd/2+Vr21，使差值產生電路191的輸出信號Vout(T3)=Vamp(T1)-Vr21-Vamp(T3)=2xGxVh-Vr21。因此，本實施例中於時段T3時，可由差值產生電路191的輸出信號Vout(T3)而判斷霍爾效應偵測器110所偵測的磁場的方向是否為穿出紙面方向，並且磁場的強度是否大於1高斯。

而於時段T2內的時段T4中，參考電壓產生電路183的參考電壓Vcm會被設置為Vdd/2+Vr22，使差值產生電路191的輸出信號Vout(T4)=Vamp(T1)-Vr22-Vamp(T4)=2xGxVh-Vr22。因此，本實施例中於時段T4時，可由差值產生電路191的輸出信號Vout(T4)而判斷霍爾效應偵測器110所偵測的磁場的方向是否為 射入紙面方向，並且磁場的強度是否大於1高斯。

電壓移位電路182及參考電壓產生電路183可採用分壓電路，配合開關及適當的控制信號，或者以其他的信號產生電路配合信號選擇電路，以提供所需的參考電壓。或者，電壓移位電路182及參考電壓產生電路183也可以採用適當的信號產生電路，以配合放大電路161，而提供電流參考信號。

在其他實施例中，電壓移位電路182可以採用一個或多個參考電壓值，並且參考電壓產生電路183也搭配地採用一個或多個參考電壓值，並配合對應的控制信號，以達成更多樣性的偵測功能。此外，當不須產生移位電壓信號時，也可以使用各種傳輸線實現電壓移位電路182，以耦接於放大器161和差值產生電路191之間。

在其他實施例中，霍爾效應偵測器110也可以採用更多端點的霍爾平板、採用其他形狀的霍爾效應偵測元件、及/或採用多個霍爾效應偵測元件等方式實現，也可以搭配各種雜訊或偏移電壓消除技術。

在上述的實施例中，霍爾效應偵測器110和自動調零放大器150可以整合至同一積體電路或同一晶片封裝，也可以藉由適當的耦接一個或多個積體電路元件及/或離散電路元件而實現。

在上述的實施例中，差值產生電路191可以設置為產生電流值或電壓值等數值的類比輸出，或者差值產生電路191也可以設置為產生數位的輸出值。

在上述實施例，控制信號clk_a和clk_b為高電位的時間長度不需 要相同。例如，圖2中的時段T1中，電容181需要進行充電或放電，而時段T2中，並不需要對電容進行充電或放電，因此可以將時段T2設置為短於時段T1。此外，時段T3和T4也不需設置為相同時間長度。

在其他實施例中，可以適當地整合開關131-138及控制信號clk_a和clk_b。例如，整合開關131及開關137，使霍爾平板121的端點A於控制信號clk_a為高電位時耦接至電位V1，且於控制信號clk_a為低電位時耦接至輸出端點141。

在其他實施例中，可以依據設計考量而分別將電位V1、V2和V3設置為適當的數值，而放大器161也可以採用適當的放大器架構，以提供自動調零放大器150所需的增益值。

在另一實施例中，當差值產生電路191的阻抗很大時，即使開關184和185皆短路時，主要仍是對電容181進行充電或放電。因此，開關185也可以省略或是持續保持短路狀態。

在其他實施例中，自動調零放大器150也可以搭配其他的電路，而能夠降低偏移電壓及雜訊，並且放大所需信號。因此，自動調零放大器150並不限定於僅能搭配偵測器，亦不限定於僅能用於放大微小的信號。

上述實施例的優點之一是霍爾效應偵測器110的偏移電壓、自動調零放大器150中元件的偏移電壓、以及不同電容間的不匹配所產生的誤差電壓可以被消除或大幅地降低，而能輸出更精確的放大信號。

上述實施例的另一優點是僅需於一個時段中對電容181充電或放 電，因此能夠降低電容的充電或放電時間，而加速自動調零放大器150的反應速率。

說明書及申請專利範圍中的某些詞彙被用來指稱特定的元件，所屬技術領域的技術人員應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來為區分的基準。在說明書及申請專利範圍中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接於第二裝置，則代表第一裝置可通過電性連接、有線傳輸、無線傳輸、或光學傳輸等信號連接方式而直接連接於第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接的電性或信號連接至該第二裝置。

在說明書及圖式中，信號皆以高態有效(active high)方式表達以簡化說明，即信號於高電位時為有效(active)。在申請專利範圍及其他實施例中，各個信號也可以採用高態有效、低態有效(active low)或分別使用高態有效和低態有效的方式表示。此外，某些信號、元件、電路、流程或操作方法等僅以電壓或者電流的方式描述，但所屬技術領域的技術人員應可理解，電壓型式或電流形式的實施方式，皆能夠藉由適當的轉換而達成本發明的功效。

說明書及圖式中的元件的數量、位置和連接關係等僅為示意性的敘述與繪製，以簡化說明。說明書中各個元件能以一個或多個的元件實施，或者說明書中多個元件的功能也可由同一元件實施，而皆屬本發明的涵蓋範圍。此外，所屬領域中具有通常知識者應 能理解，若說明書及申請專利範圍中敘述某些數值相同時，例如，時間、電阻值、電容值、電壓值或電流值等數值，因為工藝條件、設計上的誤差和設備條件等影響，而造成此些數值於實施時可能略有不同而仍能達成本發明的效果，也應屬於本發明的涵蓋範圍。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，各個實施例間皆能適當的結合而不互斥，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化、修飾與組合，皆屬本發明的涵蓋範圍。

100‧‧‧偵測模組

110‧‧‧霍爾效應偵測器

121‧‧‧霍爾平板

131-138‧‧‧開關

141、142‧‧‧端點

150‧‧‧自動調零放大器

161‧‧‧放大電路

167‧‧‧端點

181‧‧‧電容

182‧‧‧電壓移位電路

183‧‧‧參考電壓產生電路

184、185‧‧‧開關

191‧‧‧差值產生電路

Claims (16)

1. 一種自動調零放大器，包含有：一放大電路，包含有：一第一輸入端及一第二輸入端，用以於一第一時段接收一第一輸入信號，且於一第二時段接收一第二輸入信號；以及一第一輸出端，於該第一時段依據該第一輸入信號而產生一第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二輸入信號而產生一第二輸出信號；一第一開關，耦接於該第一輸出端及一電容間，當該第一開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該第一開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，包含有耦接至該第一輸出端的一第三輸入端，及耦接至該電容的一第四輸入端，以於該第二時段依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而於一第二輸出端產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
2. 如請求項1所述的自動調零放大器，另包含有：一電壓移位電路，耦接於該放大電路的該第一輸出端及該差值產生電路的該第三輸入端，於該第二時段時，會依據該第二輸出信號而提供一第一移位電壓值至該差值產生電路的該第三輸入端，其中該第一移位電壓值與該第二輸出信號間具有一第一信號差值 ；其中該差值產生電路會依據該第一移位電壓值及該電容所提供的該電壓值，而於該第二輸出端產生該第一輸出信號與該第一移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
3. 如請求項2所述的自動調零放大器，其中：該電壓移位電路於該第二時段時，會依據該第二輸出信號而另提供一第二移位電壓值至該差值產生電路的該第三輸入端，其中該第二移位電壓值與該第二輸出信號間具有一第二信號差值；以及該差值產生電路會依據該第二移位電壓值及該電容所提供的該電壓值，而於該第二輸出端產生該第一輸出信號與該第二移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
4. 如請求項2所述的自動調零放大器，另包含有：一第二開關，耦接於該電容及該差值產生電路間，當該第二開關呈現短路狀態時，會將該電容所保持的該電壓值傳送至該差值產生電路的該第四輸入端。
5. 如請求項1至4其中任一所述的自動調零放大器，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值至該放大電路，使該放大電路於該第一時段依據該第一輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且該放大電路於該第二時段依據該第二輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第二輸出信號。
6. 如請求項1至4其中任一所述的自動調零放大器，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值及一第二參考電壓值至該放大電路，使該放大電路於該第一時段依據該第一輸 入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且該放大電路於該第二時段依據該第二輸入信號及該第二參考電壓值而產生該第二輸出信號。
7. 一種偵測模組，包含有：一霍爾效應偵測器，包含有一第一端點、一第二端點、一第三端點及一第四端點，以於一第一時段由該第一端點及該第二端點輸出一第一偵測信號，並於一第二時段由該第三端點及該第四端點輸出一第二偵測信號；一放大電路，耦接於該霍爾效應偵測器，包含有：一第一輸入端及一第二輸入端，用以於該第一時段接收該第一偵測信號，且於該第二時段接收該第二偵測信號；一第一輸出端，於該第一時段依據該第一偵測信號而產生一第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二偵測信號而產生一第二輸出信號；一開關，耦接於該第一輸出端及一電容間，當該開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，包含有耦接至該第一輸出端的一第三輸入端，及耦接至該電容的一第四輸入端，以於該第二時段依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而於一第二輸出端產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
8. 如請求項7所述的偵測模組，另包含有：一電壓移位電路，耦接於該放大電路的該第一輸出端及該差值產生電路之間，於該第二時段時，會依據該第二輸出信號而提供一 第一移位電壓值至該差值產生電路的該第三輸入端，其中該第一移位電壓值與該第二輸出信號間具有一信號差值；其中該差值產生電路於該第二時段時，會依據該第一移位電壓值及該電容所提供之該電壓值，而於該第四輸出端產生該第一輸出信號與該第一移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
9. 如請求項8所述的偵測模組，其中：該電壓移位電路於該第二時段時，會依據該第二輸出信號而另提供一第二移位電壓值至該差值產生電路的該第三輸入端，其中該第二移位電壓值與該第二輸出信號間具有一第二信號差值；以及該差值產生電路會依據該第二移位電壓值及該電容所提供之該電壓值，而於該第四輸出端產生該第一輸出信號與該第二移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
10. 如請求項7、8或9所述的偵測模組，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值，使該放大電路於該第一時段依據該第一輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第二輸出信號。
11. 如請求項7、8或9所述的偵測模組，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值及一第二參考電壓值至該放大電路，使該放大電路於該第一時段依據該第一輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且於該第二時段依據該第二輸入信號及該第二參考電壓值而產生該第二輸出信號。
12. 一種自動調零放大器，包含有：一放大電路，用以依據一第一輸入信號而產生一第一輸出信號，且依據一第二輸入信號而產生一第二輸出信號；一開關，耦接於該放大電路及一電容間，當該開關呈現短路狀態時，會使該第一輸出信號將該電容充電或放電至一電壓值，並且當該開關呈現開路狀態時，會使該電容保持該電壓值；以及一差值產生電路，耦接至該放大電路及該電容，以依據該第二輸出信號及該電容所提供的該電壓值，而產生該第一輸出信號與該第二輸出信號的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
13. 如請求項12所述的自動調零放大器，另包含有：一電壓移位電路，耦接於該放大電路及該差值產生電路，以依據該第二輸出信號而提供一第一移位電壓值至該差值產生電路，該第一移位電壓值與該第二輸出信號間具有一第一信號差值；其中該差值產生電路會依據該第一移位電壓值及該電容所提供的該電壓值，而產生該第一輸出信號與該第一移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
14. 如請求項13所述的自動調零放大器，其中：該電壓移位電路會依據該第二輸出信號而另提供一第二移位電壓值至該差值產生電路，該第二移位電壓值與該第二輸出信號間具有一第二信號差值；以及該差值產生電路會依據該第二移位電壓值及該電容所提供的該電壓值，而產生該第一輸出信號與該第二移位電壓值的一差值、該差值的倍數、該差值的部分、及/或對應於該差值的數位輸出值。
15. 如請求項12至14其中任一所述的自動調零放大器，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值至該放大電路，使該放大電路依據該第一輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且依據該第二輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第二輸出信號。
16. 如請求項12至14其中任一所述的自動調零放大器，另包含有：一參考電壓產生電路，用以輸出一第一參考電壓值及一第二參考電壓值至該放大電路，使該放大電路依據該第一輸入信號及該第一參考電壓值而產生該第一輸出信號，且依據該第二輸入信號及該第二參考電壓值而產生該第二輸出信號。