一种低电压低温漂的基准电流源

现在需要得到一个偏置电压VREF。VREF不但要与温度无关，而且必须等于VZTC，使得输出管M1工作在零温漂点(ZTC)，产生一个与温度无关的基准电流IREF。这个偏置电压可以通过下述的二阶补偿的低压带隙基准电路得到。

2 二阶补偿的低压带隙基准电路
2．1 低压带隙基准电路
传统带隙基准源设计的基本思想是选择适当的系数，将具有正温度特性的热电压VT与具有负温度特性的双极型晶体管的VBE相加，从而得到一个与温度无关的近似输出，但在低压情况下，这种模式的带隙基准电路将受到限制。文献[7]给出一种电流模式，采用电阻分压得到的一个低压的带隙基准电路。如图3所示，该电路将正温度系数和负温度系数两电流之和通过电流镜镜像到输出端，得到基本与温度无关的基准电压。

调整R1的阻值使Va和Vb分别大于0.6 V，晶体管工作在指数区，同时利用R2B1，R2B2及R2A1，R2A2，进行分压，得到较小电压的Vc和Vd作为运放的输入电平。其中R2B1=R2A1，R2B2=R2A2，所以Va=Vb，Vc=Vd。可以推导出图3中带隙基准输出电压VREF：

2．2 二阶温度补偿
由文献[8]可知，双极型晶体管的VBE并不是随着温度线性变化的，其温度特性可表示为：

式中：VBG0是在温度为0 K时外推而得到的PN结二极管电压；T是绝对温度；T0是参考温度；VBE0是在温度为T0时的发射结电压；η是与工艺有关且与温度无关的常数；α的值与集电极电流Ic的温度特性有关(当Ic与温度成正比，即PTAT电流时，α=1；当Ic是与温度无关的电流时，α=0)。
文献[9]运用这个原理对电路进行了二阶温度补偿，但在低电源电压的情况下，文献[8]中的电路将受到限制。在此将这种二阶温度补偿的方法运用到图3的带隙基准电路中，改进后的电路图如图4所示。