TWI768965B

TWI768965B - 用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法

Info

Publication number: TWI768965B
Application number: TW110121520A
Authority: TW
Inventors: 黃詩雄
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-06-21
Also published as: TW202249417A; US20220399858A1; US11728776B2

Abstract

一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置。放大器包含二輸入端及二輸出端。二電容電路對應二訊號輸入端及二訊號輸出端，並分別包含取樣電容電路、負載電容及準位提升電容。取樣電容電路在取樣週期中，自訊號輸入端取樣輸入訊號輸出至輸入端。電荷中和電容跨接於二輸出端間。負載電容及準位提升電容在估測週期中根據輸出端的輸出充電，在準位提升週期中由準位提升電容對負載電容充電達到準位提升，透過訊號輸出端產生輸出訊號。電荷中和電容在估測週期根據輸出端進行電荷接收，在準位提升週期對準位提升電容進行電荷提供。

Description

用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法

本發明是關於訊號放大技術，尤其是關於一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法。

在類比訊號處理電路中，往往需要設置增益級電路，來對輸入的類比訊號進行放大。在部分技術中，切換電容放大電路經常被用以實現增益級電路。

切換電容放大電路需要透過運算放大器（operational amplifier）以及一組電容的設置，來對輸入的訊號進行放大。然而，運算放大器的輸出端在所連接的電容電路進行切換時，可能會無法提供足夠的電流供應能力，進而使輸出的電壓不穩定。

鑑於先前技術的問題，本發明之一目的在於提供一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法，以改善先前技術。

本發明包含一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置，包含：放大器、二電容電路以及電荷中和電容。放大器包含二輸入端以及二輸出端。二電容電路分別對應於二訊號輸入端其中之一以及二訊號輸出端其中之一，並分別包含取樣電容電路、負載電容以及準位提升電容，其中取樣電容電路配置以在取樣週期中，自二訊號輸入端其中之一接收二輸入訊號其中之一進行取樣以輸出至放大器的二輸入端其中之一。電荷中和電容跨接於放大器之二輸出端間。其中負載電容以及準位提升電容與放大器的二輸出端其中之一產生複數連接關係，以在估測週期中先分別根據放大器在二輸出端其中之一的輸出充電後，再在準位提升週期中由準位提升電容對負載電容進行充電達到準位提升，以使負載電容透過二訊號輸出端其中之一產生二輸出訊號其中之一。電荷中和電容配置以在估測週期根據放大器之二輸出端進行電荷接收，並在準位提升週期對二電容電路的準位提升電容進行電荷提供。

本發明另包含一種用以改進準位提升的切換電容放大方法，應用於切換電容放大裝置中，包含：使二電容電路其中之一的取樣電容電路在取樣週期中，自二訊號輸入端其中之一接收二輸入訊號其中之一進行取樣以輸出至放大器的二輸入端其中之一；使二電容電路其中之一的負載電容以及準位提升電容與放大器的二輸出端其中之一產生複數連接關係，以在估測週期中先分別根據放大器在二輸出端其中之一的輸出充電後，再在準位提升週期中由準位提升電容對負載電容進行充電達到準位提升，以使負載電容透過二訊號輸出端其中之一產生二輸出訊號其中之一；以及使跨接於放大器之二輸出端間之電荷中和電容在估測週期根據放大器之二輸出端進行電荷接收，並在準位提升週期對二電容電路的準位提升電容進行電荷提供。

有關本案的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本發明之一目的在於提供一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法，可藉由電荷中和電容的設置，在準位提升週期中補償放大器的電流提供能力，使準位提升電容的電壓快速趨於穩定，改進準位提升的速度。

請參照圖1。圖1顯示本發明之一實施例中，一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置100的方塊圖。切換電容放大裝置100包含：放大器110、電容電路120A、電容電路120B以及電荷中和電容CT。

於一實施例中，放大器110為運算放大器，並包含輸入端IN1、輸入端IN2以及輸出端OUT1、輸出端OUT2。於一實施例中，輸入端IN1為反相輸入端，以標號'-'表示，輸入端IN2為非反相輸入端，以標號'+'表示。輸出端OUT1為非反相輸出端，以標號'+'表示。輸出端OUT2為反相輸出端，以標號'-'表示。

電容電路120A、120B分別對應於訊號輸入端SIN1、SIN2其中之一以及訊號輸出端SOUT1、SOUT2其中之一。

電容電路120A配置以自訊號輸入端SIN1接收輸入訊號Vin1進行放大，並透過訊號輸出端SOUT1產生輸出訊號Vout1。電容電路120A包含：取樣電容電路130A、負載電容CLD1以及準位提升電容CLS1。

電容電路120A的取樣電容電路130A配置以在取樣週期中，自訊號輸入端SIN1接收輸入訊號Vin1進行取樣，以透過取樣輸出端S3輸出至放大器110的輸入端IN1。

負載電容CLD1以及準位提升電容CLS1與放大器110的輸出端OUT1產生複數連接關係。其中，在圖1中僅以連接的虛線繪示此三個元件間彼此可互相以不同的方式進行連接，而並未實際繪示出各連接關係。根據不同的連接關係，負載電容CLD1以及準位提升電容CLS1在估測週期中分別先根據放大器110在輸出端OUT1的輸出充電後，再在準位提升週期中由準位提升電容CLS1對負載電容CLD1進行充電達到準位提升，以使負載電容CLD1透過訊號輸出端SOUT1產生輸出訊號Vout1。

電容電路120B包含：取樣電容電路130B、負載電容CLD2以及準位提升電容CLS2。電容電路120B的運作以及結構與電容電路120A相同，其差異僅在於電容電路120B是對應訊號輸入端SIN2接收輸入訊號Vin2進行取樣，並與放大器110的輸入端IN2以及輸出端OUT2互動後，透過訊號輸出端SOUT2產生輸出訊號Vout2。因此不再贅述。

須注意的是，電容電路120A、120B分別接收的輸入訊號Vin1、Vin2為差動訊號，所產生的輸出訊號Vout1、Vout2亦為差動訊號。

電荷中和電容CT跨接於放大器110之二輸出端OUT1、OUT2間，並配置以在估測週期根據放大器110之二輸出端OUT1、OUT2進行電荷接收，並在準位提升週期對二電容電路120A、120B的準位提升電容CLS1、CLS2進行電荷提供。

請同時參照圖2A至圖2C。圖2A至圖2C顯示本發明之一實施例中，切換電容放大裝置100在不同的運作週期中更詳細的電路圖。以下將依據圖2A至圖2C，針對切換電容放大裝置100更詳細的結構以及運作方式進行說明。

如圖2A所示，在一實施例中，電容電路120A中的取樣電容電路130A實際上包含第一取樣電容CS1以及第二取樣電容CS2。第一取樣電容CS1電性耦接於取樣輸入端S1以及取樣輸出端S3間。第二取樣電容CS2電性耦接於取樣輸入端S2以及取樣輸出端S3間。

負載電容CLD1電性耦接於第一連接端NA1以及接地端GND間。其中，第一連接端NA1更電性耦接於訊號輸出端SOUT1。準位提升電容CLS1電性耦接於第一連接端NA1以及第二連接端NA2間。

類似地，電容電路120B中的取樣電容電路130B、負載電容CLD2、準位提升電容CLS2具有與電容電路120A相同的結構，因此不再贅述。

於本實施例中，切換電容放大裝置100對應電容電路120A包含第一切換單元SW1、第二切換單元SW2、第三切換單元SW3、第四切換單元SW4以及第五切換單元SW5。切換電容放大裝置100可依不同的運作週期，使第一切換單元SW1至第五切換單元SW5進行不同的切換，進而達到使電容電路120A接收輸入訊號Vin1並產生放大的輸出訊號Vout1的功效。於一實施例中，切換電容放大裝置100是依序運作於取樣週期、估測週期以及準位提升週期。

如圖2A所示，在取樣週期中，第一切換單元SW1使取樣輸入端S1電性耦接於訊號輸入端SIN1，且第二切換單元SW2亦使取樣輸入端S2電性耦接於訊號輸入端SIN1。第三切換單元SW3使取樣輸出端S1以及放大器110的輸入端IN1電性耦接於接地端GND。第四切換單元SW4使第一連接端NA1電性耦接於放大器110的輸出端OUT1。第五切換單元SW5使第二連接端NA2電性耦接於輸出端OUT2。

類似地，電容電路120B亦可對應訊號輸入端SIN2、訊號輸出端SOUT2、放大器110的輸入端IN2以及輸出端OUT2進行相同的運作。惟對電容電路120B來說，準位提升電容CLS2對應的第二連接端NB2是電性耦接於輸出端OUT1。其他關於結構與運作的細節在此不再贅述。

因此，在取樣週期中，取樣電容電路130A、130B分別將透過對應的取樣輸入端S1及S2接收輸入訊號Vin1、Vin2，並對輸入訊號Vin1、Vin2進行取樣。

如圖2B所示，在估測週期中，對電容電路120A而言，第一切換單元SW1使取樣輸入端S1電性耦接於接地端GND，第二切換單元SW2使取樣輸入端S2電性耦接於第一連接端NA1。第三切換單元SW3使取樣輸出端S1以及放大器110的輸入端IN1與接地端GND電性隔離。第四切換單元SW4使第一連接端NA1電性耦接於放大器110的輸出端OUT1。第五切換單元SW5使第二連接端NA2電性耦接於輸出端OUT2。

因此，在估測週期中，取樣電容電路130A、130B分別將取樣的輸入訊號Vin1、Vin2透過取樣輸出端S1輸出至放大器110的輸入端IN1、IN2。並且，負載電容CLD1、CLD2以及準位提升電容CLS1、CLS2分別根據放大器110在輸出端OUT1、OUT2的輸出充電。此時，負載電容CLD1、CLD2將使訊號輸出端SOUT1、SOUT2的電壓上升。

此時，電荷中和電容CT由於跨接於放大器110之二輸出端OUT1、OUT2間，將根據放大器110在輸出端OUT1的輸出進行電荷接收。

如圖2C所示，在準位提升週期中，對電容電路120A而言，第一切換單元SW1使取樣輸入端S1電性耦接於接地端GND，第二切換單元SW2使取樣輸入端S2電性耦接於第一連接端NA1。第三切換單元SW3使取樣輸出端S1以及放大器110的輸入端IN1與接地端GND電性隔離。第四切換單元SW4使第一連接端NA1與放大器110的輸出端OUT1電性隔離。第五切換單元SW5使第二連接端NA2電性耦接於放大器110的輸出端OUT1。

類似地，電容電路120B亦可對應訊號輸入端SIN2、訊號輸出端SOUT2、放大器110的輸入端IN2以及輸出端OUT2進行相同的運作。惟對電容電路120B來說，準位提升電容CLS2對應的第二連接端NB2是電性耦接於輸出端OUT2。在此不再贅述。

因此，在準位提升週期中，準位提升電容CLS1、CLS2對負載電容CLD1、CLD2進行充電。此時，負載電容CLD1、CLD2將使訊號輸出端SOUT1、SOUT2的電壓再次上升，達到準位提升的功效，以在訊號輸出端SOUT1、SOUT2產生輸出訊號Vout1、Vout2。

請同時參照圖3A至圖3C。圖3A顯示本發明之一實施例中，放大器110、負載電容CLD1、CLD2、準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容CT在估測週期中的簡化電路圖。圖3B顯示本發明之一實施例中，放大器110、負載電容CLD1、CLD2、準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容CT在準位提升週期中的初始區段的簡化電路圖。圖3C顯示本發明之一實施例中，放大器110、負載電容CLD1、CLD2、準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容CT在準位提升週期中的初始區段後的簡化電路圖。

如圖3A所示，在估測週期中，由於輸出端OUT1為非反相輸出端，輸出端OUT1對所連接的電荷中和電容CT的一端、對應的負載電容CLD1、對應準位提升電容CLS1的第一連接端NA1、對應準位提升電容CLS2的第二連接端NB2將相對一個參考電壓準位輸出正向的電壓，並在圖3A中以符號'+'表示於此些端點上。

由於輸出端OUT2為反相輸出端，輸出端OUT2對所連接的電荷中和電容CT的另一端、對應的負載電容CLD2對應準位提升電容CLS1的第二連接端NA2、對應準位提升電容CLS2的第一連接端NB1將相對一個參考電壓準位輸出負向的電壓，並在圖3A中以符號'-'表示於此些端點上。

另一方面，如圖3B所示，在準位提升週期中，由於上述的充電行為，對應於非反相輸出端OUT1的準位提升電容CLS1，將因為輸出正電壓，而在準位提升週期的初始區段使準位提升電容CLS1對應的第一連接端NA1電壓上升，並使第二連接端NA2電壓下降，並在圖3B中分別以符號'+'以及'-'表示於此些端點上。

對應於反相輸出端OUT2的準位提升電容CLS2，將因為輸出負電壓，而在準位提升週期的初始區段使準位提升電容CLS2對應的第一連接端NB1電壓下降（負向的上升），並使第二連接端NB2電壓上升（負向的下降），並在圖3B中分別以符號'-'以及'+'表示於此些端點上。

此時，跨接於放大器110之二輸出端OUT1、OUT2間的電荷中和電容CT將進行電荷提供。更詳細地說，電荷中和電容CT將提供正電荷至電容電路120A中的第二連接端NA2進行中和，以及提供負電荷至電容電路120B中的第二連接端NB2進行中和。如圖3C所示，在準位提升週期的初始區段後，輸出端OUT1、OUT2以及準位提升電容CLS1、CLS2對應的第二連接端NA2、NB2將由於電荷中和而達到穩定的電壓，並在圖3C中分別以符號'0'表示於此些端點上。

由於在準位提升週期中，準位提升電容CLS1、CLS2不僅要對負載電容CLD1、CLD2充電，也要對與第一連接端NA1、NB1電性耦接的取樣電容電路130A、130B充電，因此放大器110在二輸出端OUT1、OUT2的電流輸出入能力將影響準位提升電容CLS1、CLS2的充電能力。然而，在放大器110的反應能力不佳的情形下，將造成準位提升電容CLS1、CLS2的充電能力下降。

因此，藉由電荷中和電容CT的設置，放大器110可在估測週期先將電荷儲存於電荷中和電容CT中，以使電荷中和電容CT在準位提升週期提供電荷，補償放大器110不足的電流提供能力。

於一實施例中，以電容電路120A為例，電荷中和電容CT對應第二連接端NA2在進行電荷接收後具有第一電壓V1，第二連接端NA2在準位提升週期之初始區段具有第二電壓V2，負載電容CLD1以及準位提升電容CLS1具有等效電容值Ce，第二連接端NA2之目標電壓值為Vt，電荷中和電容CT之第三電容值為Ct以進行電荷中和。則根據電壓與電容值相乘為電荷量的公式，可得到下列式子的關係：

2Ct×V1+Ce×V2 = Vt×(2Ct +Ce) （式1）。

因此，Ct將為：

Ct=(Ce×(Vt-V2))/(2×(V1-Vt)) （式2）。

在一個數值範例中，第一電壓V1為0.6，第二電壓V2為0.4，等效電容值Ce為C，且目標電壓值Vt為0.5。則依照（式2），電荷中和電容CT之第三電容值為Ct將為0.5C。

於一實施例中，準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容Ct分別為可變電容，且準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容Ct分別具有的電容值依據放大器110之直流增益之改變而調整。

更詳細地說，在部分應用情境中，放大器110的直流增益可能受到溫度、壓力或製程的影響，而有數十分貝（dB）的改變。因此，準位提升電容CLS1、CLS2以及電荷中和電容Ct可藉由設置為可變電容，在其他電路（未繪示於圖中）的控制下，同時根據放大器110的直流增益改變決定電容值，而維持輸出訊號Vout以及輸入訊號Vin間的迴路增益。

請參照圖4。圖4顯示本發明一實施例中，放大器110的輸出端OUT1在準位提升週期的電壓波形圖。在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。時間區間T1表示估測週期，時間區間T2表示準位提升週期。並且，虛線線段表示放大器110的輸出端OUT1、OUT2間沒有設置電荷中和電容CT的狀況一。實線線段表示放大器110的輸出端OUT1、OUT2間設置有電荷中和電容CT的狀況二。

如圖4所示，相較狀況一，狀況二雖然在估測週期中因為需要額外對電荷中和電容CT提供電荷而電壓上升較慢，但是在準位提升週期中將由於電荷中和電容CT的設置，突波較小且較快趨於穩定。

因此，本發明中用以改進準位提升的切換電容放大裝置100，可藉由電荷中和電容CT的設置，在準位提升週期中補償放大器110的電流提供能力，使準位提升電容CLS1、CLS2的電壓快速趨於穩定，改進準位提升的速度。

須注意的是，上述圖2A至圖2C中的切換電容放大裝置100的架構僅為一範例。在不同的應用情境中，切換電容放大裝置100的詳細架構可以其他不同的方式實現，而不為圖2A至圖2C繪示的架構所限。

請參照圖5。圖5顯示本發明一實施例中，一種用以改進準位提升的切換電容放大方法500的流程圖。

除前述裝置外，本發明另揭露一種用以改進準位提升的切換電容放大方法500，應用於例如，但不限於圖1的用以改進準位提升的切換電容放大裝置100中。用以改進準位提升的切換電容放大方法500之一實施例如圖5所示，包含下列步驟。

於步驟S510，使各二電容電路120A、120B的取樣電容電路130A、130B在取樣週期中，自二訊號輸入端SIN1、SIN2其中之一接收二輸入訊號Vin1、Vin2其中之一進行取樣以輸出至放大器110的二輸入端IN1、IN2其中之一。

於步驟S520，使各二電容電路120A、120B的負載電容CLD1、CLD2以及準位提升電容CLS1、CLS2與放大器110的輸出端OUT1、OUT2其中之一產生複數連接關係，以在估測週期中先分別根據放大器110在輸出端OUT1、OUT2其中之一的輸出充電後，再由準位提升電容CLS1、CLS2對負載電容CLD1、CLD2進行充電達到準位提升，以使負載電容CLD1、CLD2透過訊號輸出端SOUT1、SOUT2其中之一產生輸出訊號Vout1、Vout2其中之一。

於步驟S530，使跨接於放大器110之二輸出端OUT1、OUT2間之電荷中和電容CT在估測週期根據放大器110之二輸出端OUT1、OUT2進行電荷接收，並在準位提升週期對二電容電路120A、120B的準位提升電容CLS1、CLS2進行電荷提供。

需注意的是，上述的實施方式僅為一範例。於其他實施例中，本領域的通常知識者當可在不違背本發明的精神下進行更動。

綜合上述，本發明中用以改進準位提升的切換電容放大裝置及方法，可藉由電荷中和電容的設置，在準位提升週期中補償放大器的電流提供能力，使準位提升電容的電壓快速趨於穩定，改進準位提升的速度。

雖然本案之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本案，本技術領域具有通常知識者可依據本案之明示或隱含之內容對本案之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本案所尋求之專利保護範疇，換言之，本案之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100:切換電容放大裝置 110:放大器 120A、120B:電容電路 130A、130B:取樣電容電路 500:切換電容放大方法 S510~S530:步驟 CLD1、CLD2:負載電容 CLS1、CLS2:準位提升電容 CS1:第一取樣電容 CS2:第二取樣電容 CT:電荷中和電容 GND:接地端 IN1、IN2:輸入端 NA1、NB1:第一連接端 NA2、NB2:第二連接端 OUT1、OUT2:輸出端 S1、S2:取樣輸入端 S3:取樣輸出端 SIN1、SIN2:訊號輸入端 SOUT1、SOUT2:訊號輸出端 SW1:第一切換單元 SW2:第二切換單元 SW3:第三切換單元 SW4:第四切換單元 SW5:第五切換單元 T1、T2:時間區間 Vin1、Vin2:輸入訊號 Vout1、Vout2:輸出訊號

［圖1］顯示本發明之一實施例中，一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置的方塊圖；［圖2A］至［圖2C］顯示本發明之一實施例中，切換電容放大裝置在不同的運作週期中更詳細的電路圖；［圖3A］顯示本發明之一實施例中，放大器、負載電容、準位提升電容以及電荷中和電容在估測週期中的簡化電路圖；［圖3B］顯示本發明之一實施例中，放大器、負載電容、準位提升電容以及電荷中和電容在準位提升週期中的初始區段的簡化電路圖；［圖3C］顯示本發明之一實施例中，放大器、負載電容、準位提升電容以及電荷中和電容在準位提升週期中的初始區段後的簡化電路圖；［圖4］顯示本發明一實施例中，放大器的輸出端在準位提升週期的電壓波形圖；以及［圖5］顯示本發明一實施例中，一種用以改進準位提升的切換電容放大方法的流程圖。

100:切換電容放大裝置

110:放大器

120A、120B:電容電路

130A、130B:取樣電容電路

CLD1、CLD2:負載電容

CLS1、CLS2:準位提升電容

CT:電荷中和電容

IN1、IN2:輸入端

OUT1、OUT2:輸出端

S1、S2:取樣輸入端

S3:取樣輸出端

SIN1、SIN2:訊號輸入端

SOUT1、SOUT2:訊號輸出端

Vin1、Vin2:輸入訊號

Vout1、Vout2:輸出訊號

Claims

一種用以改進準位提升的切換電容放大裝置，包含：一放大器，包含二輸入端以及二輸出端；二電容電路，分別對應於二訊號輸入端其中之一以及二訊號輸出端其中之一，並分別包含一取樣電容電路、一負載電容以及一準位提升電容，其中該取樣電容電路配置以在一取樣週期中，自該二訊號輸入端其中之一接收二輸入訊號其中之一進行取樣以輸出至該放大器的該二輸入端其中之一；以及一電荷中和電容，跨接於該放大器之該二輸出端間；其中該負載電容以及該準位提升電容與該放大器的該二輸出端其中之一產生複數連接關係，以在一估測週期中先分別根據該放大器在該二輸出端其中之一的輸出充電後，再在一準位提升週期中由該準位提升電容對該負載電容進行充電達到準位提升，以使該負載電容透過該二訊號輸出端其中之一產生二輸出訊號其中之一；其中該電荷中和電容配置以在該估測週期根據該放大器之該二輸出端進行電荷接收，並在該準位提升週期對該二電容電路的該準位提升電容進行電荷提供。
如請求項1所述之切換電容放大裝置，其中該負載電容電性耦接於一第一連接端以及一接地端間，該準位提升電容電性耦接於該第一連接端以及一第二連接端間，其中該第一連接端更電性耦接於該二訊號輸出端其中之一；在該取樣週期中，該第一連接端電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，該第二連接端接地，該取樣電容電路的二取樣輸入端均僅電性耦接於該二訊號輸入端其中之一，以接收該二輸入訊號其中之一進行取樣，該取樣電容電路的一取樣輸出端電性耦接於該放大器之該二輸入端其中之一且同時接地；在該估測週期中，該第一連接端以及該第二連接端分別電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，該取樣電容電路的該二取樣輸入端之一第一者接地且一第二者電性耦接該第一連接端，該取樣輸出端電性耦接於該放大器的該二輸入端其中之一且不接地，以將取樣的該二輸入訊號其中之一饋入至該二輸入端其中之一後，由該放大器透過該二輸出端其中之一以及該第一連接端對該負載電容以及該準位提升電容充電；以及在該準位提升週期中，該取樣電容電路的該二取樣輸入端之該第一者接地且該第二者電性耦接該第一連接端，該取樣輸出端電性耦接於該放大器的該二輸入端其中之一且不接地，該第一連接端不電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，該第二連接端電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，以使該準位提升電容對該負載電容充電。
如請求項2所述之切換電容放大裝置，其中該電荷中和電容配置以在該準位提升週期藉由進行電荷提供，對該二電容電路的該準位提升電容在該第二連接端進行電荷中和。
如請求項3所述之切換電容放大裝置，其中該電荷中和電容對應該第二連接端在進行電荷接收後具有值為V1的一第一電壓，該第二連接端在該準位提升週期之一初始區段具有值為V2的一第二電壓，該負載電容以及該準位提升電容具有值為Ce的一等效電容值，該第二連接端之一目標電壓值為Vt，該電荷中和電容之一第三電容值為Ct以進行電荷中和，其中2Ct×V1+Ce×V2=Vt×(2Ct+Ce)。
如請求項1所述之切換電容放大裝置，其中該準位提升電容以及該電荷中和電容分別為一可變電容，且該準位提升電容以及該電荷中和電容分別具有的一電容值依據該放大器之一直流增益之改變而調整。
一種用以改進準位提升的切換電容放大方法，應用於一切換電容放大裝置中，包含：使各二電容電路的一取樣電容電路在一取樣週期中，自二訊號輸入端其中之一接收二輸入訊號其中之一進行取樣以輸出至一放大器的二輸入端其中之一；使各該二電容電路其中之一的一負載電容以及一準位提升電容與該放大器的二輸出端其中之一產生複數連接關係，以在一估測週期中先分別根據該放大器在該二輸出端其中之一的輸出充電後，再在一準位提升週期中由該準位提升電容對該負載電容進行充電達到準位提升，以使該負載電容透過二訊號輸出端其中之一產生二輸出訊號其中之一；以及使跨接於該放大器之該二輸出端間之一電荷中和電容在該估測週期根據該放大器之該二輸出端進行電荷接收，並在該準位提升週期對該二電容電路的該準位提升電容進行電荷提供。
如請求項6所述之切換電容放大方法，其中該負載電容電性耦接於一第一連接端以及一接地端間，該準位提升電容電性耦接於該第一連接端以及一第二連接端間，其中該第一連接端更電性耦接於該二訊號輸出端其中之一；在該取樣週期中，使該第一連接端電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，使該第二連接端接地，使該取樣電容電路的二取樣輸入端均僅電性耦接於該二訊號輸入端其中之一，以接收該二輸入訊號其中之一進行取樣，使該取樣電容電路的一取樣輸出端電性耦接於該放大器之該二輸入端其中之一且同時接地；在該估測週期中，使該第一連接端以及該第二連接端分別電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，使該取樣電容電路的該二取樣輸入端之一第一者接地且一第二者電性耦接該第一連接端，使該取樣輸出端電性耦接於該放大器的該二輸入端其中之一且不接地，以將取樣的該二輸入訊號其中之一饋入至該二輸入端其中之一後，由該放大器透過該二輸出端其中之一以及該第一連接端對該負載電容以及該準位提升電容充電；以及在該準位提升週期中，使該取樣電容電路的該二取樣輸入端之該第一者接地且該第二者電性耦接該第一連接端，使該取樣輸出端電性耦接於該放大器的該二輸入端其中之一且不接地，使該第一連接端不電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，使該第二連接端電性耦接於該放大器的該二輸出端其中之一，以使該準位提升電容對該負載電容充電。
如請求項7所述之切換電容放大方法，更包含：使該電荷中和電容配置以在該準位提升週期藉由進行電荷提供，對該二電容電路的該準位提升電容在該第二連接端進行電荷中和。
如請求項8所述之切換電容放大方法，其中該電荷中和電容對應該第二連接端在進行電荷接收後具有值為V1的一第一電壓，該第二連接端在該準位提升週期之一初始區段具有值為V2的一第二電壓，該負載電容以及該準位提升電容具有值為Ce的一等效電容值，該第二連接端之一目標電壓值為Vt，該電荷中和電容之一第三電容值為Ct以進行電荷中和，其中2Ct×V1+Ce×V2=Vt×(2Ct+Ce)。
如請求項6所述之切換電容放大方法，其中該準位提升電容以及該電荷中和電容分別為一可變電容，且該準位提升電容以及該電荷中和電容分別具有的一電容值依據該放大器之一直流增益之改變而調整。