最早接觸到「基準晶片」這個詞，是在大學實驗室的那會，記得當時同學A需要給3.3V的ADC提供一個2.5V的參考電壓，那會指導的老師還特地提到了一句一定要用基準電壓晶片來獲取這個2.5V的參考電壓。當時年少輕狂的同學A還輕蔑地和我說：「不就一個2.5V電壓嗎，直接用5V的電壓通過兩個電阻分壓不就可以了嗎，撐死加個電容即可，何必這麼費勁去找一個晶片來完成這個功能呢？」。於是想到就做到，結果可想而知，同學A做出的這個板子由於ADC參考電壓的波動，根本就沒法正常使用。
電阻分壓網絡獲得的電壓
基於上面所講述的問題，其實如果你需要一個2.5V的電壓的話，理論上來說通過兩個電阻分壓是完全可以得到的，並且有些時候我們還經常這麼做，比如在我們設計一個比較器的時候，通常閾值的比較電壓就是通過電阻分壓電路得到的。
比如上面電路圖裡面，只要電阻R1和R2取相等值時，Vref的電壓值就是2.5V，它是有R1和R2這兩個電阻對電源電壓5V分壓而得到的。這種比較器電路一般僅僅是用於一些模擬電壓的判斷，比如當某個模擬電壓輸出的傳感器超過某個閾值時，比較器就會輸出相應的狀態。但這種場合往往是對模擬電壓的精度不是很高，因此使用1%精度的電阻就可以滿足應用要求。
電阻的溫度曲線
儘管1%電阻可以滿足絕大多數的應用，但是有兩種情況的時候，使用這種方案就會出現問題，滿足不了要求。
第一種情況是需要得到一個精度很高的電壓源，比如我們需要一個2.5V電壓值，精度為0.5%時，由於系統的電源電壓本身有波動，外加1%的電阻精度，這樣的情況下獲得一個精度為0.5%左右的電壓源基本是不可能的。
第二種情況是我們設計的電路會工作在一個溫度很高的環境下，或者系統環境溫度會隨著電路工作而逐漸升溫，如開關電源，電源電路板整個溫度會隨著電源功率的上升而逐漸升溫，電機控制器也是，這些功率系統隨著工作負載以及工作時間的變化，時時刻刻都會讓電路板上的元器件工作在一個溫度比較高的環境下。
對於電阻來說，其工作溫度是會會影響其電阻溫度的，而半導體器件由於載流子的流動速度受熱影響更嚴重，所以溫度對其影響更大。
由上圖可以看出來，精度為1%的電阻在其環境溫度高於70℃的時候，基本上它的負載就會有明顯的降低了，注意這條曲線只是指出了電阻的負載隨溫度的變化，並沒有明確地指明其電阻值。但是我們可以想一下，在電壓一定的情況下，通過「R=U^2 / P」可以得知功率越小，其電阻值就越大。另外，有些電阻可能和這條曲線相反，這些是由電阻的材質決定的。我們這個曲線是一個金屬膜電阻的曲線，金屬之所以可以導電是因為其內部有自由運動的電子(無規則)。 金屬中的除自由電子外的原子實也在其位置附近振動,這種振動的劇烈程度與金屬的溫度有關,溫度越高，振動就越強。同時，自由電子與原子間碰撞的機率越大，對電子的定向運動也就越有阻礙，即電阻的增加。另外，非金屬物質（部分半導體）溫度越高電阻越小。原因是當溫度上升時，其內部電子運動加劇（但不會來回振動），進而可以運載電荷。
基準電壓原理
為了解決這個比較難搞的溫度影響問題，人們想出了很多辦法來解決這個問題，最常用和成本最低的辦法即是使用基準電壓晶片。基準電壓晶片是一種具有高精度的，具有良好溫漂移植的電源晶片。
基準電壓晶片內部的實現關鍵就是如何來獲得一個可以抵消掉溫度影響的電壓。為了解決這個方案，市面上的基準電壓晶片一般分為兩種：帶隙電壓基準和穩壓管電壓基準。
穩壓管電壓基準好理解，即用一個次表面擊穿的穩壓管和一個PN結串聯，由於穩壓管具有正溫度係數，而PB結是負溫度係數的，因此它們兩個正好可以相互抵消，從而實現溫度補償。而次表面擊穿除了可以穩壓以外，還有利於降低噪聲對其影響。一般穩壓管電壓基準的基準電壓可以做到7V左右。
帶隙電壓基準即為帶隙基準（Bandgap voltage reference），它是使用一個具有正溫度係數的VT（熱電勢）和一個具有負溫度係數的PN結項並聯，利用兩個不同溫度係數的器件來抵消溫度的影響，從而實現與溫度無關的電壓基準。這個帶隙電壓基準可以產生一個1.25V左右的參考電壓。這裡注意帶隙電壓基準其實準去地說應該為「帶隙基準」。因為1.25V和矽的帶隙電壓差不多，因而稱為帶隙基準。實際上利用的不是帶隙電壓。有些Bandgap結構輸出電壓與帶隙電壓也不一致。
由此我們可以看出，穩壓管基準可以獲得比帶隙基準範圍寬得更多的參考電壓值。因此穩壓管基準的基準電壓晶片用的更加廣泛。
基準電壓晶片
目前市面上的基準電壓晶片可以說是琳琅滿目，國產的，國外的都有，型號更是多得數不勝數。要說用的最多的莫過於TL431了。
TL431是可控精密穩壓源晶片，它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意的設置到從Vref（2.5V）到36V範圍內的任何值，其產生的參考電壓精度可以達到0.5%，並且其還具有非常優秀的溫度特性，被廣泛地使用在開關電源，儀表儀器等眾多領域。
雖然TL431可以利用電阻的分壓讓其產生可調的基準電壓值。
但是由於電阻本身具有不同的精度和溫度係數，因此在一些溫度較高的應用中，我們需要避免對其引入電阻，如果不使用電阻時，TL431可以得到一個2.5V的參考源。