在模拟集成电路中需要“基准”提供稳定的直流电压、直流电流，这样的基准几乎不受电源电压、温度的影响，由Robert Widla在1971年发明带隙基准电压源技术后，一直广泛应用于ADC/DAC等产品中。例如，放大器的偏置电流采用电流镜的方式复制电流基准源，而ADC/DAC则需要精确的电压基准来确定量化电压的范围。

将一个负温度系数和一个正温度系数的电压进行加权相加，就可以得到一个零温度系数的基准电压。一般，双极晶体管中Vbe具有负温度系数，而两个相同双极晶体管工作在不相等的电流密度下（I1/I2=n倍关系），他们的基极-发射极PN结正向电压的差值就与绝对温度成正比。

当Vbe=750mv，T=300K时，Vbe的温度系数为-1.5mV/K，表现为负温度系数。

而Vt对温度求偏导值为0.087mV/K，表现为正温度系数，当a=17.2时，具有零温度系数。

电路结构如下：

基准电压值计算如下：

为了使版图具有更好的匹配性，酌情考虑n的取值，为了使PNP晶体管偏置在良好的正向导通区，并降低功耗，需酌情考虑R1、R2的电阻值。

仿真分析如下：
1、瞬态分析下图为瞬态分析图，电源电压VDD=5v时，Vref≈1.2378V。

2、电压系数分析下图为基准电压随电源电压变化的DC扫描分析，扫描范围为3-6V，基准电压为1.238V，基本保持不变。

由上图可知，A、B两点的电压差△V=1.2410-1.2350=0.006V，取A、B两点平均值为1.238V，那么：

3、温度系数分析下图为基准电压随温度变化的DC分析扫描，温度从-20℃-130℃，基准电压

在1.2377V~1.2386V之间，变化幅度为0.9mv，基本保持不变。

此外，针对带运放的带隙基准，当电源上电时，运算放大器的X、Y点有可能均是0，则运算放大器可能关断，因此，需要上电启动机制。
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带隙基准电压-Bandgap - 知乎