高級基準電壓Vbandgap IC設計:在本文中，主要討論在CMOS 技術中基準產生的設計著
重于公認的“帶隙”技術，即是與電壓，溫度變化無關的基準電壓。
[關鍵詞]電壓基準，電流基準，正負溫度系數電壓，帶隙基準，運算放大
器，同相比例運放
一、 前言
模擬電路廣泛地包含電壓基準和電流基準。這種基準是直流量，它與電源和工藝參數的關系很小，但與溫度的關系是確定的。例如，一個差分對的偏置電流就必須根據基準產生，因為它會影響到電路的電壓增益和噪聲。在像A/D 和D/A 轉換器這樣的系統(tǒng)中，也需要基準來確定其輸入或輸出的全程范圍。所以產生基準的目的是建立一個與電源和工藝無關、具有確定溫度特性的直流電壓或電流。在大多數應用中，所要求的溫度關系采取下面三種形式中的一種：
◆ 與絕對溫度成正比（PTAT）;
◆ 常數Gm 特性，即就是一些晶體管的跨導保持常數;
◆ 與溫度無關。
二、 與電源無關的偏置
與電源無關的偏置主要有電流和電壓，這二者不會隨電源 VDD 的變化而改變，即使是在電源上電或掉電的過程這二個偏置都是保持常數，當然前提是要電源VDD 處于低頻變化。舉個例子，在IC 設計中有這樣的情況，當VDD 由3V 到5V 范圍變化時，常常會要求基準電壓或電流隨VDD 的變化不動而給OPAMP，OSC 等電路所用。所以電流基準常常要用到鏡像電流，而電壓基準要用到恒定電壓1.25V(簡稱Bandgap 電壓)，以至通過放大器經過同相/反相比例運算放大到更高的電壓值。
三、 與溫度無關的基偏
如果將兩個具有相反溫度系數（TCs）的量以適當的權重相加，那么結果就會顯示出零溫度系數。例如，對于隨溫度變化向相反方向的電壓V1 和V2 來說，選取a1 和a2 使得a1? V1/? T+a2? V2/? T=0，這樣就得到了具有零溫度系數的電壓基準，Vref=a1V1+a2V2。在半導體工藝中，雙極晶體管的特性參數被證實有最好的正溫度和負溫度系數，而MOS 管的正溫度和負溫度系數特性較差。