陆 婷，冯 喆

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110000）

1 引 言

带隙基准源是模拟电路设计中不可或缺的一个单元模块，广泛应用于各类模数转换器、电源管理等芯片中，为系统提供直流参考电压。传统的连续时间带隙基准电路，由于受运放失调电压和1/f噪声影响较大，而且为降低功耗，一般情况下会采用大阻值电阻，这都将牺牲大量芯片面积[1]。相比之下，基于开关电容的离散时间带隙基准电路可以解决运放的失调电压问题，正温电压与负温电压之间没有直流电流，可使功耗最小化，因此为实现低压低功耗高精度基准提供了有效的解决方案，现已广泛应用于开关电路中。本次设计，即要在介绍传统连续型和开关型基准架构的原理及优缺点的基础上，详细展开具有曲率补偿的基准电压源的设计。

2 带隙基准电压源原理

双极型晶体管（BJT）的基极-发射极电压（VBE）与绝对温度成反比；在不同电流密度下，两个双极型晶体管的电压差ΔVBE又与绝对温度成正比。故此可通过一定的比例系数α、β 加权使正负温度漂移相互抵消，从而得到在某一温度下具有零温度系数的电压基准[2]。这一过程可用如下公式表述：

以此原理，可实现基准电压在某一温度域的“拱形”输出，但温度系数难以做到10-5/℃以下。在高精度应用下，往往需要温度系数更小的基准电压，这时可通过二阶补偿的方式降低温度系数，通过电路架构引入二阶补偿项γΔVBE2，以获得温度系数更小的“正弦型”输出基准电压，公式如下：