原標題：一種降低失調影響的低噪聲帶隙基準電路

降低失調影響的低噪聲帶隙基準電路是集成電路領域的研究重點，以下從電路原理、失調影響、優化方法等方面進行介紹：

電路原理

帶隙基準電路的目的是產生一個對溫度變化保持恒定的量。由于雙極型晶體管的基極電壓VBE，其溫度系數在室溫（300K）時大約為 -2.2mV/K，而2個具有不同電流密度的雙極型晶體管的基極 - 發射極電壓差VT，在室溫時的溫度系數為 +0.086mV/K，由于VT與VBE的電壓溫度系數相反，將其乘以合適的系數后，再與前者進行加權，從而在一定范圍內抵消VBE的溫度漂移特性，得到近似零溫度漂移的輸出電壓VREF。

失調影響

• 失調產生原因：由于在集成電路制造過程中不可避免會存在工藝偏差，即使在設計時完全對稱的輸入晶體管對，在制作完成后也會出現不對稱的現象，由此產生了運放輸入為“零”而輸出不為“零”的現象，該現象通常稱為“失調”。同時，運放中各個MOS管產生的熱噪聲和閃爍噪聲，也會極大地影響運放的鉗位效果。

• 失調影響后果：在帶隙基準電路中，考慮運放失調電壓和噪聲電壓之后的輸出電壓會發生變化。運放輸入端的失調和噪聲到輸出端的電壓增益較大，會在輸出端引入較大的誤差。例如，傳統帶隙基準結構中運算放大器的失調電壓和等效輸入噪聲電壓以極大的倍數放大至帶隙基準電壓輸出端，嚴重惡化了基準輸出電壓的噪聲和穩定性。

優化方法

• 電路結構優化：基于經典的帶隙基準電路原理，通過優化電路結構和采用寄生NPN晶體管，提出一種可以降低運放失調電壓和等效輸入噪聲影響的低噪聲帶隙基準電路。利用運放鉗位流過晶體管的電流的比例，降低了運放失調電壓和等效輸入噪聲至帶隙輸出電壓的增益，實現了更穩定的基準電壓輸出。

• 采用特定技術：

• 使用溫度補償器件：溫度是一個重要的影響因素，可以導致器件參數的變化。通過使用溫度補償器件，可以根據環境溫度的變化，自動調整電路參數，從而減小失調的影響。

• 采用差分方式：在一些基準電路中，可以使用差分方式來抵消失調的影響。差分電路具有很強的抗共模干擾和噪聲的能力，可以減小失調對基準電路的影響。

• 采用自校準技術：自校準技術是一種通過信號處理和反饋技術，實時檢測和校正失調的方法。通過對基準電路進行反饋調整，可以減小失調對基準電路的影響，提高其精度和穩定性。

• 優化電路布局和功率供應：電路布局和功率供應的穩定性對基準電路的工作性能有很大影響。通過合理設計電路布局，減小不同部分之間的耦合和干擾，以及提供穩定的功率供應，可以減小失調的影響。

• 選擇合適的器件和材料：選擇合適的器件和材料對基準電路的性能也有很大影響。例如，選擇低漂移的元器件和材料，可以減小失調的影響。

• 優化工藝和制造過程：優化工藝和制造過程是減小失調的重要手段。通過提高生產工藝的穩定性和精度，可以減小失調的產生。