基准电压源作为集成电路的重要组成单元,广泛应用于A/D、D/A、电源管理芯片等电路中,温度特性是影响基准电压源性能的关键因素,如果由于温度的改变导致基准电压源的输出电压发生变化,将影响到整个系统电路的性能。随着工艺水平的发展,CMOS带隙基准电压源得到了越来越多的关注,因此研究CMOS带隙基准电压源电路的温度特性具有理论研究意义和工程应用价值。对基准电压源基础理论和典型CMOS带隙基准电压源的基本原理进行了分析,根据典型CMOS带隙基准电压源输出电压的温度特性表达式,研究输出电压随温度的变化关系,得出影响输出电压变化的主要因素是高阶项。依据VBE的温度特性表达式,提出了一种对基准电压源高阶项进行补偿的方案,据此设计了CMOS带隙基准电压源补偿电路,对补偿电路进行研究,推导出改进后电路输出电压的温度特性表达式。结合0.35μm CMOS工艺模型文件,根据VBE温度特性及其温度系数曲线,对典型CMOS带隙基准电压源电路和改进的CMOS带隙基准电压源电路中的器件参数进行了设计。为了验证所设计电路的可行性,利用Spectre仿真工具,对CMOS带隙基准电压源电路进行仿真试验。经仿真得到以下结果:在-40℃~+125℃温度范围内,改进的CMOS带隙基准输出电压的温度系数为0.298ppm/℃。改进的CMOS带隙基准输出电压温度系数有明显提高,验证了理论分析的正确性及所设计电路的可行性。