所以:
(2.5)
由式(2.2)和(2.5),可以得到:
(2.6)
通常小于,所以和温度负相关。从式(2.6)可知,的温度系数本身与温度有关,如果正温度系数表现出一个固定的温度系数,在恒定基准的产生电路中将会产生误差。
2).正温度系数的实现
若两个双极晶体管工作在不相等的电流密度下,那么它们的基极-发射极电压差值就与绝对温度成正比。如图2.1所示:
图 2.1 正温度系数的产生电路
(2.7)
因此可实现正温度系数:
(2.8)
当T=300K时,,n可以由多个双极性晶体管并联实现。
3) .通过正温度系数和负温度系数的叠加可以消除整个电路的温度系数,具体方法见下节中的基本结构。
2. 基本结构
利用放大器两个输入端的电压相近就可以很方便得将正负温度系数特性结合起来,如图2.2:
图 2.2 基本带隙电压源产生电路
这里放大器以X和Y端为输入,驱动R1和R2电阻的上端,假设放大器为理想运放,可以使得X点和Y点稳定在近似相等的电压。基准电压可以通过放大器的输出端得到。根据对图2.2的分析,不考虑运放的失调电压情况下,,所以得到输出电压为:
(2.9)
同时得到:
(2.10)
根据前面的分析,如果适当的选择n、R2和R3的值就可以使得,此时可近似认为输出电压与温度无关。实际上因为的温度系数本身与温度有关,所以实际得到的电压仅在预设温度邻近区域内才能看作与温度无关,在其他温度下仍有一定影响,并非完全与温度无关。
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