在A／D和D／A转换器、数据收集体系以及各种丈量设备中，都需求高精度、高安稳性的基准电压源，并且基准电压源的精度和安稳性决议了整个体系的作业功能。电压基准源首要有根据正向VBE的电压基准、根据齐纳二极管反向击穿特性的电压基准、带隙电压基准等多种完成方法，其间带隙基准电压源具有低温度系数、高电源按捺比、低基准电压等长处，因此得到了广泛的使用。
本文在根据传统带隙电压基准源原理的基础上，选用电流反应、一级温度补偿等技能，一起在电路中参加发动电路，规划了一个高精度、输出可调的带隙基准电压源，并在SMIC 0.25μmCMOS工艺条件下对电路进行了模仿和仿真。
1 带隙基准电压源作业原理与传统结构
带隙基准电压源的原理便是使用PN结电压的负温度系数和不同电流密度下两个PN结电压差的正温度系数电压VT彼此补偿，使输出电压到达很低的温度漂移。
1.1 带隙基准电压源作业原理
图1为温度对二极管伏安特性的影响。
能够看出，温度升高，坚持二极管正向电流不变时所需正向偏压减小，温度系数为：-1.9 mV／℃～2.5 mV／℃。
PN结电流与外加电压的关系为：
图2(a)为带隙电压基准源的原理示意图。
结压降VBE在室温下温度系数约-2.0 mV／K，而热电压VT(VT=k0T／q)，在室温下的温度系数为0.085 mV／K，将VT乘以常数k并与KBE相加，可得到输出电压Vref为：
将式(1)对温度T进行一次微分，并在室温下等于0(输出电压在室温下的理论温度系数等于0)，解得常数k，即
1.2 传统带隙基准电压源结构
图2(b)是传统的CMOS带隙电压基准源电路，图中运算放大器的效果是使电路处于深度负反应状况，然后让运算放大器两输入端电压持平。
在电路安稳输出时：
由式(3)、式(4)得：
式中：k为常数，
因为实践的运算放大器存在必定的失调电压VOS，所以实践输出电压为：
由式(7)可得，运算放大器的失调电压会导致比较大的基准输出电压差错。运算放大器的失调电压VOS包含本身的失调、电源电压改变引起的失调、工艺不匹配引起的失调及温度引起的失调，其间本身的失调占首要效果，所以在大多数带隙基准源电路中，一般选用两级高增益运算放大器作为反应运放，以下降失调电压。传统带隙基准电压源结构虽然能输出比较准确的电压，可是所得到的精度有限，并且其基准电压规模有限(1.25 V左右)，要想战胜上述问题和约束，有必要对传统基准源的结构有所改进。
