将两个具有相反温度系数的量以适当权重相加,就会得到零温度系数的值。Vref=aV1+bV2.三极管的基极-发射极电压Vbe具有负温度系数。这个Vbe可以当成负温的V1 。
当两个三极管工作在不同大小的电流下,他们Vbe的差值呈现正温特性。也就是ΔVbe=Vbe1-Vbe2。ΔVbe就是呈正温特性。可以当作V2处理。
ΔVbe经过计算=Vt·lnn,对温度求导后得到k·lnn/q,看出与温度或者E极电流特性无关,只跟n的个数有关。为考虑版图的匹配,n常设为8的个数。这样9个三极管就可以画成3×3的对称结构。
有两个公式,一个是Vref=Vbe+KΔVbe。另一个是0=dVref/dT+dKΔVbe/dT。
对于这样的一个基本的带隙基准电路,X和Y点由放大器钳位得到相等电压(后续考虑失调的话这里电压不相等)。带负温系数的电压就是Vbe1=Vx。带正温系数的电压就是Vx-Vy=VR3.电阻R3的电压带正温系数。
失调电压Vos公式为:Vbe1-Vos=Vbe2+R3Ic2.
失调电压Vos在输出端被放大了1+R2/R3倍。