集成电路行业中模拟集成电路有着不可替代的作用,而带隙基准电路在模拟集成电路中举足轻重,它提供的高稳定性、高精度的参考电压是系统稳定性及精度的保证。随着技术的发展,器件尺寸逐渐减小。器件尺寸减小为电路设计带来了新的挑战,器件小小的失配、噪声就会使电路性能极度恶化。这点对于带隙基准来说尤为严重,因此设计能够改善器件失配、噪声的带隙基准很有必要。本文首先在理论上分析了带隙基准的原理,在此基础上分析了带隙基准误差的主要来源:输入失调电压、噪声以及器件失配。针对这些误差来源,介绍了改善的方法:斩波调制技术以及动态元件匹配技术。说明了两种技术的原理:通过将干扰调制到高频,将正常信号保留在低频,达到分离误差与信号分离的目的,从而改善由于输入失调电压、噪声、器件失配造成的不好影响。本文采用Cadence软件设计原理图,根据理论知识首先设计了常规的带隙基准电路,详细介绍了运算放大器的设计依据及过程。对常规的带隙基准进行分析,确定误差的来源,以此为基础,设计了斩波调制电路以及动态元件匹配电路,并且考虑到电路的补偿,确定了斩波调制电路及动态元件匹配电路的位置,以保证整体电路的性能。基于BiCMOS 0.15um工艺,采用Hspice软件对设计的电路进行了仿真。仿真包括功能模块仿真以及整体电路仿真。前者仿真验证了各模块功能正常。后者仿真是为了说明斩波调制电路、动态元件匹配电路,对失配造成的误差有改善作用,所以仿真了3种电路:理想电路、加入失调的电路、加入失调以及改善电路的电路。仿真内容是:温度特性、电压特性。仿真结果显示,从仿真曲线来看:加入失调以及改善电路的电路无论在走势上还是幅值上与理想电路更加接近,看上去就是理想电路曲线小小的平移,而加入误差电路走势与幅值均相差较大。从具体数据来看,加入失调以及改善电路的电路能够改善由于失调带来的误差,改善比例至少为90%。从仿真结果可以看出,本文设计的带隙基准能够很好地改善由于输入失调电压、噪声及器件失配带来的误差。