1. 概述
　　基准电压(Voltage references)是当代模拟集成电路极为重要的组成部分，它对高新模拟电子技术的应用与发展具有重要作用。在许多集成电路中，如数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、线性稳压器和开关稳压器等，都需要精密而又稳定的电压基准。在精密测量仪器仪表和广泛应用的数字通信系统中都经常把集成基准电压源作为系统测量和校准的基准。电压基准电路与线性稳压电路有许多共同之处。实际上，这两种电路所有的技术指标都有很大的通用性，它们的不同之处在于电压基准电路对温漂和精度等有关的指标要求更高。从集成基准源工作原理的角度来看，设计基准电压源最关键的问题是精度高和温漂小。目前，市面上推出的基准电压源根据其内部工作原理不同大致可分为三种类型，隐埋齐纳二极管式基准电压源、带隙式基准电压源和XFET式基准电压源。
　　在一些电路设计中，对于工作电源要求较高的系统(例如电池供电系统)，在很低的电源电流(小于20μA)情况下，常需电源系统能提供低温度系数、低噪声和低热滞后电压的基准电路，利用结型场效应管(JFET)的夹断电压差特性研制出的一种新型基准电压源成功地满足了上述电路设计对基准电压源的要求。ADR290/291/292/293是美国模拟器件公司(ADI)最新推出的XFET集成基准电压源。ADR29X系列基准电压源具有很高的稳压精度、极低的温漂系数、低功耗和宽电压输入等特点，可广泛用于各种仪器仪表的电路设计。由于它的消耗电流极低(仅有12μA)，所以可以应用于各种电池供电的场合之中。
2.　XFET的基本原理

　　XFET(eXtra implanation junction Field Effect Transistor梄FET)基准电压源的核心是利用JFET设计的(如图1所示)。从理论上讲，JFET在沟道中导电的载流子是多子，多子在遇到晶格碰撞等情况时产生噪声的机会要小于少子，所以用JFET制成的基准源的噪声相对较小。又由于JFET工作在饱和电流下，处于夹断区，源漏电流极低，一般为μA量级，所以JFET管的功耗较小，基于JFET的电压基准电路利用一对具有不同夹断电压JFET，将其差分输出电压放大以产生一个稳定的基准电压。因为这种电路具有很低的负温度系数(大约为－120ppm/℃，其绝对值大约是带隙式基准电压源的1/30)，仅需要一个很低的正温度系数补偿电路(见图1中I_PTAT)，所以它的噪声明显降低(噪声源的大部分来自于温度补偿电路)。图1中结型场效应管J1和J2是基准电压源电路的核心。J1和J2由一对匹配的电流源I1和I2驱动，右边的J1是外加了离子注入的JFET，从而产生J1－J2的夹断电压差，约为500mV。在相同的驱动电流(I1=I2)和电压源条件下生成的两个管子夹断电压的偏差为ΔV_P。在闭环反馈环路作用下，由于运算放大器的差分输入电压为零，所以使J1和J2的源极电压保持相等。把两个源极电压加到运放的输入端，运放的输出驱动反馈电阻R1～R3，这个环路形成之后，在R1～R3的抽头处形成一个稳定输出的电压，实际上它就是J1－J2的栅极之间产生的所需电压差ΔV_P。因此运算放大器适当放大ΔV_P便可产生标准基准电压V_OUT。其值为：
　　V_OUT=ΔV_P(1＋R₂/R₁＋R₃/R₁)＋I_PTATR₃
　　上式中，基准电压VOUT由两部分构成，ΔV_P具有负温度系数，而与温度成正比的电流源I_PTAT具有正温度系数，所以这两部分相互补偿后总的温度系数典型值在8～25ppm/℃之间。在制造基准电压源时，适当调整标定电阻值(R1～R3)可产生不同的标不同的标准输出电压：2.048V，2.500V，4.096V和5.000V，它们分别为ADR290 /291/292/293的输出电压。
3.　功能描述
　　ADR290、ADR291、ADR292和ADR293是美国ADI公司最新推出的XFET式基准电压源，它们具有低噪声、微功耗、低温漂和高精度的特点。相对于传统的带隙式和隐埋齐纳二极管式基准电压源来说，新的XFET结构大大地提高了基准电压源的电气性能，在相同的电流驱动下，ADR290/291/292/293基准电压源的噪声只是传统的带隙式基准电压源噪声源的1/4，同时具有更低的温度漂移系数和优良的长期电压稳定性。

　　ADR29X系列参考电压源能提供稳定精确的输出电压，其输入电压范围在2.7～15V的宽电压范围内。ADR29X的消耗电流为12μA，非常适用于电池供电的场合。其参考电压源的噪声最大不超过12μV_P-P。ADR290和ADR291提供的初始稳定电压精度有±2mV、±3mV和±6mV三级标准。ADR292和ADR293提供的初始稳定电压精度亦有±3mV、±4mV和±6mV三级标准。ADR29X系列的温度影响在8～25ppm/℃之间；工作温度范围为－40～＋150℃，封装有8脚SOIC封装、8脚TSSOP封装和3脚TO－92封装。
　　图2所示为ADR290/291/292/293用于各种精密仪器仪表的电压电流基准的典型应用电路，它的电路结构很简单，仅需几只输入和输出的旁路电容构成电压基准