带隙基准的「曲率补偿」原理： 为什么能做到 7ppm/℃ 极低温漂？

带隙基准的「先天缺陷」

带隙基准的基本原理，是利用双极型晶体管的基极-发射极电压 V_BE 与热电压 V_T 的温度特性互补关系：V_BE 具有负温度系数，约 -2mV/℃；而两个工作在不同电流密度下的 BJT 的 V_BE 差值 ΔV_BE 具有正温度系数。将两者按适当权重叠加，一阶项刚好抵消，即可在室温附近获得近似零温漂的输出电压。

FIG. 01 V_BE 与 ΔV_BE 的温度特性互补

但问题在于：一阶补偿后的残余温漂并非「没有」，而是呈现出一条抛物线形状的曲率。V_BE 本身与温度的关系不是简单线性关系，而是包含一个 T·ln(T) 的对数项。这个非线性项在一阶补偿后无法消除，在 -40℃~125℃ 范围内会造成数十 ppm/℃ 量级的残余温漂。7ppm/℃ 的目标，本质上就是把这根抛物线的「弯曲」掰直。

曲率补偿的核心思路是：产生一个与 V_BE 二阶非线性相反的非线性电流或电压，注入带隙核心，抵消残余曲率。

目前主流的实现路径有三类：

利用 MOS 管栅极-源极电压差在不同温度下的非线性行为，生成一个「温度曲率补偿电流」，再通过电流镜注入带隙核心的 CTAT 支路。这个补偿电流的温度曲率与 V_BE 的残余曲率相反，从而把弯曲的输出曲线「拉直」。

设置两条补偿支路：一条提供线性温度相关电流，另一条提供对数温度相关电流，两者分别馈入分压网络的不同电阻，使输出电压在工作温度范围内接近线性。

在高温区和低温区分别设置曲率校正电路，当温度超过或低于预设阈值时使能对应补偿支路，适合宽温域、高精度场景。

瓴科微电压基准源产品线同样采用带隙基准 + 曲率补偿的技术路线，覆盖高电压、低电压、通用型及高精度型全系列，满足不同系统对输出电压、精度、功耗及封装的要求。

LKP695 系列是瓴科微曲率补偿技术的代表产品。其内部包含启动电路、二阶曲率补偿的带隙基准源、误差放大器、过流保护等模块。以 LKP695TS 为例，工作电压 4.5V~30V，支持 10V/7.5V/5V/2.5V 多电压输出，精度可达 ±0.05%~±0.14%，温漂低至 15ppm/℃，噪声 50μVp-p，采用 SOP8 封装，可兼容行业经典型号。

面向更高精度需求，温漂可达 10ppm/℃，噪声低至 4μVp-p。LKP697TS 精度 ±0.05%，LKP698TD 精度 ±0.05%，封装覆盖 SOP8、DIP8、TO99-8 等多种形式，可兼容行业经典型号。

工作电压 1.8V~5.5V，输出 1.25V，温漂 30ppm/℃，噪声 9μVp-p，采用 SOT23-3 微型封装，适合空间受限的便携设备与低功耗信号链。

高精度、低功耗、低压差的串联型电压基准，采用 3 引脚 SOT-23 封装，典型功耗仅 100μA，适用于对功耗和体积敏感的精密测量场景。

瓴科微电压基准源产品已在工业控制、精密测量、数据采集等场景中批量应用。对于需要在高精度 ADC 前端提供稳定参考电压的系统，LKP695 系列的多电压输出能力可以简化 BOM 设计；对于空间受限的便携设备，LKP4212ST 的 SOT23-3 封装和 1.8V 低压工作能力则提供了更优的选择。