
以下为将两个三极管连成一个二极管的差公式(图1):
公式1其中芕BE为基-射极偏差电压、k为玻尔兹曼常数、q为电荷、T为绝对温度、ln为自然对数以及JE为射极电流密度。当电流密度单位一样时,它们互相抵消,公式1即简化为公式2,表示温度系数为集极电流的函数。
公式2将公式2取微分即得到温度系数:
公式3您可以用二极管基-射结来抵消公式3计算出的飘移,故总飘移应等于2.18 mV/℃的二极管飘移;对应的偏差为650 mV。您不可能用不同的结面积来达到满足这些标准所需的面积比,因为此比例太大。因此,可采用一个较小的比例(例如12比1),此时偏差电压为63.9 mV。增益为10.17的放大器可得到650 mV的输出电压(图2)。将公式3算出的214mV/℃结果乘以10.17放大器增益可得到2.18 mV/℃的温飘。

全带隙参考用两个晶体管来作为二极管,这些晶体管以12比1的比例来馈送电流,以产生基本偏差电压与温度系数。此级后接一个将偏差电压放大至650 mV的放大器,其输出电压用于推动一个在射极上有自己电流源的PNP晶体管的基极。输出电压为PNP晶体管基-射极电压与倍乘微分二极管电压1.25V之和。最终结果为PNP晶体管基-射极温度系数减去微分二极管温度系数,得到一个稳定及低飘移电压参考。输出级对电压参考进行缓冲,并提供放大或衰减来产生不同的参考电压。此电压参考可在低电压环境下工作,并具有高温度稳定度与低飘移。基-射极偏差电压参考常常类似于电压调整器,但不能把它们与电压调整器混淆,因为这一参考只有有效的电流容量。
