模仿集成电路中广泛包含着电压基准和电流基准源。供应参阅电平的基准源，其功能直接影响全体电路的功能安稳。因而，规划宽输入规模、高精度、低温度系数的带隙基准源具有重要意义[1]。
本文规划了一种高精度基准电压源，电路首要运用Wilder结构，完结高电压转化为低电压，其后为发动电路，再接一个带有高阶曲率补偿的带隙基准源，完结曲率补偿，使基准具有低的温度系数。
1 带隙基准电路
本文提出的带隙基准电路如图1～图3所示。电路由高压转低压模块、发动电路模块、带曲率补偿的带隙基准中心模块3部分组成。
1.1 高压转低压模块
如图1所示，本模块一切MOS管均选用耐高压器材，并提出Widlar电路结构，能够将10 V～25 V高电压转换为4.0 V低电压，供应后续模块运用[2-3]。
(1)发动阶段剖析
VIN电压逐步升高，将会敞开MNDB1与MNDB2管，使得电流流入电阻R3与R4然后敞开三极管NPN1与NPN2；NPN1的集电极电压升高，然后敞开NPN9管，并操控MNDB3管，使SVIN电压正确树立。
(2)作业原理
电路发动后，NPN9为Widlor结构电路供应负反馈，使环路安稳；电容C1A供应补偿，增加环路安稳性。如图1所示，负反馈回路使NPN1的集电极和NPN2的集电极电流持平。关于一个双极型器材，能够得到：
1.2 发动电路模块
发动电路的效果在于使带隙基准电路脱离简并点，使基准电路正常上电作业[4]。如图2所示，芯片上电时，MP1、MP2 和MP3管敞开然后使MP4与MP5支路敞开，为基准供应电流偏置。此刻基准开端发动，发动阶段MP10与MP11管构成差分对，比较LB4与基准输出电压VOUT的巨细。在基准树立时LB4上的VBE电压大于基准输出电压VOUT，因而MN3管敞开。将LB1电位拉低，如图3所示，敞开MP12、MP13和MP14管。当基准正常作业后，VOUT电压比LB4电压高，关断MN3，基准发动完结。
1.3 带曲率补偿的带隙基准中心模块
传统的带隙基准仅仅对VBE的一次项进行补偿。这种补偿精度较低，一般的传统的带隙电压基准的温度系数约为30 ppm/℃，要是带隙电压基准的精度持续进步，就必须对VBE的高阶进行补偿[5]。
本文规划了一种补偿简略的带隙基准电路。该电路特点是器材少，占用面积小，只需在传统的带隙基准电路的基础上，使用PN结二极管的伏安特性，经过增加一个串联的电阻R13和二极管NPN8，再与电阻R14并联完结。在补偿电路中，晶体二极管两头电压被偏置在导通电压0.7 V左右即可完结高阶曲率补偿。
由晶体二极管的温度特性可知，二极管两头正导游通电压跟着温度的升高而略有下降，即晶体二极管正导游通电压具有负温度系数[6-7]。跟着温度升高，二极管两头电压相应下降，电阻R13两头电压略有上升。正是使用了晶体二极管的这种特性，当补偿电流注入PTAT电流后，抵消了电流中所含的高阶非线性项，完结了高阶曲率补偿。
如图3所示，因为晶体二极管正导游通电压具有负温度特性，跟着温度的进步，晶体二极管NPN8导通电压下降，经过二极管NPN8电流发生变化，与PTPA电流相叠加，到达高阶曲率补偿的意图。
LB1与电路发动模块相连，发动完结后，与发动模块断开。图4所示为运放OP1模块，电路选用%&&&&&%CC1和调零电阻RC1串联补偿的办法，可进步电路安稳性。
下面剖析图3中电阻R13、R14及NPN型二极管对电路的补偿效果。与高压转低压模块剖析办法相似，电阻R9=R10，VLB5=VLB6，由式(3)能够得到电阻R11上的电压
本文首要规划了一种输入电压规模宽、高阶曲率补偿结构简略、温度特性较好的带隙基准源。在0 ℃～120 ℃温度规模内，其基准温度系数为0.501 ppm/℃；在输入10 V～25 V时，输出电压摆幅为31.49 mV。然后完结了输入电压规模较宽、精度较高的规划要求，适用于对精度要求较高的A/D、D/A转换器等元件中[8]。
参阅文献
[1] 冯全源.带曲率补偿的带隙基准及过温维护电路研讨与规划[D].西南交通大学，2009.
[2] 代赟，杨兴.带曲率补偿的带隙基准电流源的规划[J].物联网技能，2012(2)：64-66．
[3] SANSEN W M C.Analog design essentials[M]．陈莹梅，译．北京：清华大学出版社，2007．
[4] 毕查德·拉扎维.模仿CMOS%&&&&&%规划[M].西安：西安交通大学出版社，2003.
[5] 廖敏，周玮.一种二阶曲率补偿的带隙电压基准[J]．现代电子技能，2009．
[6] ALLEN P E，HOLBERG D R．CMOS模仿集成电路规划(第2版)[M]．冯军，李智群，译．北京：电子工业出版社，2006．
[7] 陈星弼，张庆中.晶体管原理与规划[M].北京：电子工业出版社，2008．
[8] 蒋师，杨维明，周一川，等.一种带曲率补偿的高精度带隙电压基准源[J].西安电子科技大学学报，2012(5)：39-43.
