基准电压源广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和系统集成芯片（SOC）中,是集成电路中一个重要的单元模块,也是各种传感器,A/D,D/A转换器以及通信电路中的基本元件。它的温度稳定性和电源电压抑制比是影响整个系统精度和性能的关键性因素。因此,设计具有高温度稳定性和很好的电源电压抑制比的基准电压源具有十分重要的现实意义。基于基准电压源的重要性,本论文研究并设计实现了一种具有高稳定性的带隙基准电路。本文在分析比较各种基准电压源性能的前提下,最终选择了以基于PTAT（与绝对温度成正比）改进的带隙基准源电路作为设计的基础,并对其原理进行了详细的分析。为了进一步提高基准电压源的性能,在深入研究温度和电源电压的变化对带隙基准电路稳定性影响的基础上,指出基极一发射极电压与温度的非线性关系是造成基准不稳定的主要原因,针对这种情况,采用了环路补偿方法来进行高阶温度补偿:利用环路补偿电流(I_NL)的非线性特性去补偿基射结电压(V_BE)的非线性。并且将补偿电流(I_NL)和与绝对温度成正比的电流（IPTAT）直接相加实现了很好的补偿。不仅结构简单还获得了较好的温度系数。输出端采用了一种可编程结构来实现多种输出电压,来满足不同基准电压的要求。另外,对所采用的运算放大器、启动电路和温度保护电路也进行了研究,并设计了优化合理的电路结构。该电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,并用Spectre进行了仿真,结果表明,在常温27℃下,当电源电压为3.3V,温度范围为-40～125℃时,该电路的温度系数仅为3.64ppm/℃,并在3-10V的电源电压范围内,具有9.5318μV/V的电源电压调整率以及高达-101dB的交流PSRR和低噪声特性。该电路可广泛适用于高精度要求的场合,对控制端A₂,A₁ A₀进行编程输出了八种不同的值,满足了不同基准电压的要求。