能隙參考（bandgap reference）

能隙參考是讓晶片做出一個幾乎不隨溫度移動的穩定電壓的巧妙把戲——幾乎每顆現代穩壓器、ADC 與微控制器內部的黃金量尺。名稱來自矽的能隙，一個材料的固定性質。精髓在於抵消溫度漂移：它把兩個朝相反方向漂移的電壓相加，使其和保持平坦，就像把熱水與冷水龍頭調到恰好的比例，即使兩個龍頭各自游移，水溫仍保持不變。

機制如下。順向偏壓電晶體的基射極電壓隨溫度下降（具負溫度係數，約負 2 mV/°C）。另外，兩顆以不同電流密度運作的電晶體之間的差值，產生一個隨溫度上升的電壓（正係數）。電路把上升的那部分放大後加到下降的那部分，使兩個斜率抵消，總和約為 1.2 V——接近矽的能隙能量——淨漂移近乎為零。從那 1.2 V 的核心，內部放大器再放大到常見的參考值如 2.5 V、4.096 V 或 5 V。

為何重要：能隙參考小、便宜、用一般電源就能跑，並守在 5 到 50 ppm/°C，這就是為何它被烤進無數晶片裡而非用分立元件搭建。誠實的提醒：抵消並不完美，所以漂移曲線是一道緩弧而非一條直線，而且能隙比最頂級的專用參考更吵（埋入式稽納型在最低雜訊與漂移上勝出）。但對多數工作而言，能隙是讓精度變得負擔得起的沉默英雄。