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模拟技术相关技术文章具有曲率补偿功能的带隙基准电压电路的研究分析
来源：现代电子技术，作者：杨瑞聪，赖松林，江浩，于映
1 与温度无关的基准
与温度无关的电压或电流基准在许多模拟电路中是必不可少的。如何产生一个对温度变化保持恒定的量？假设有正温度系数的电压V1和负温度系数的电压V2，这两个量以适当的权重相加，那么结果就会显示出零温度系数。选取a和b使得aV1/ T+bv2/ T=0，可以得到具有零温度系数的电压基准，VREF=aV1+bV2。
上述假设提供了一个可行的方法实现与温度无关的电压基准，就是分别找到正温度系数的电压和负温度系数的电压。
1.1 负温度系数电压
双极晶体管的基极一发射极电压VBE或者pn结二极管的正向电压，具有负温度系数。根据已推导的VBE温度系数表达式：
式（1）给出了在给定温度T下VBE的温度系数，大小与VBE本身有关。其中VT为热电压，Eg为Si的带隙能量，m为迁移率的温度指数。根据经验值，当VBE△750 mV，T=300 K时，VBE/T△-1.5 mV/℃。当然这些参数必须以实际所用的工艺库为标准。
1.2 正温度系数电压
如果两个双极晶体管工作在不相等的电流密度下，那么他们的基极一发射极电压的差值就与绝对温度成正比。
假设两个相同的晶体管（Is1=Is2），基极和集电极分别短接，发射极接地，偏置的集电极电流分别为Ic1=nI0和Ic2=I0，其中n是晶体管Q2和Q1，的发射极面积比，忽略他们的基极电流，那么：
△VBE表现出正温度系数：
1.3 带隙基准
利用上述的负温度系数电压和正温度系数电压，可以设计出一个理想的零温度系数基准。
