基準電壓是許多控制或應用電路所必需的，而且電路的控制精度或性能指標在很大程度上取決於基準電壓的好壞。對基準電壓的基本要求是：在電源電壓和環境溫度變化時其電壓值應保持恆定不變。
通常我們選用穩壓二極體作為基準電壓源，這是最簡單、也是最傳統的方法，按照所需電壓值選一個對應型號的穩壓管當然可以，但選得是否合適、是否最佳，卻大有講究。
最基本的電壓基準源電路如圖1(a)、穩壓管的擊穿特性如圖1(b)所示。由圖1(b)可見，不同穩壓值的擊穿特性並不相同，4V以下穩壓管的擊穿特性非常“軟”(動態電阻可高達100Ω以上)，其端電壓隨通過電流的不同、變化很大；而6V以上的特性就非常“硬”、尤以8V左右的特性最硬(動態電阻約4～15Ω)，擊穿電壓越高動態電阻也越大，例如30V穩壓管的動態電阻約為50～100Ω。
環境溫度變化時穩壓管的擊穿特性還會產生漂移。6V以下的穩壓管具有負溫度係數、溫度升高時穩壓值減小。擊穿電壓越低則負溫度係數越大，例如3V穩壓管的溫度係數約為-1.5mV/℃；6V以上為正溫度係數、溫度升高時穩壓值增大，擊穿電壓越高的溫度係數越大，例如30V穩壓管的溫度係數約為33mV/℃；而6V左右穩壓管的溫度係數最小、且在正負之間變化。因而在允許情況下應儘可能選用擊穿特性較硬、溫度係數最小的6V穩壓管。這類穩壓管的另一個缺點是同一型號管子其擊穿電壓的離散性很大，例如2CW1為7～8.5V、2CW5 為11.5～14V，要想挑出合適電壓值的管子是非常困難的。但如果對穩壓值要求不高、電路又比較簡單的場合，選用普通穩壓管還是合適的。
如需要很低的基準電壓，要求不高、而又不希望增加成本時，也可利用二極體的正向特性做為約0.7V的穩壓管使用。筆者曾用圖示儀對大量二極體的正向特性做過觀察，發現穩壓管的正向特性相對其它二極體而言最硬，整流管次之、開關管最差，因此可用穩壓管正向串聯的辦法組成0.7V、1.4V、2.1V等的低壓基準源，還可以通過改變通過電流的辦法微調其端電壓值。其溫度係數約為-2mV/℃左右。
另一類常用的電壓基準是採用半導體集成工藝生產的“基準二極體”和“精密電壓基準”。“基準二極體”是一個雙端單片式器件，其電特性和使用方法等同於穩壓二極體，由於設計時已經考慮了動態電阻和溫度係數問題，因而其性能(尤其是低電壓器件)要比普通穩壓管優越得多。例如LM103基準二極體，擊穿電壓分檔：1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6V；動態電阻典型值：15Ω/0.13mA、5Ω/3mA、比穩壓二極體低約10倍，因而可在比較小的電流(100 uA-1mA)下得到較穩定的基準電壓。
另一類較常用的基準二極體如LM385-1.2、LM385-2.5、LM336-2.5、LM336-5具有更小的動態電阻(如LM385 僅1Ω、LM336-5僅0.6Ω、LM336-2.5僅0.2Ω)，在很小的工作電流下即有很硬的特性、在10 uA電流下即可正常工作，而普通穩壓管至少要在5～10mA下才能正常工作(嚴格講並非不能工作，而是工作電流小時其擊穿特性非常軟、電流的微小變化即可引起端電壓的明顯變化)；溫度係數低，典型值僅20ppm/℃、約25uV/℃，比普通穩壓管低百倍以上；工作電壓分別為1.235V、2.5V、5V且工作電壓的離散性很小、僅1-2％，一般情況下具有互換性；價格也不貴，因而得到廣泛使用。
在要求穩定性極高的應用場合、可以考慮選用自恆溫電壓基準LM199/299/399系列，其穩定電壓典型值為6.95V、動態電阻典型值0.5Ω、LM199/299溫度係數<1ppm/℃。LM399溫度係數<2ppm。其最大的優點是溫度係數極小，可以說是幾乎不受環境溫度的影響。這是因為在其基片上除集成了一個能隙式電壓基準外。還另外製造了一個加熱、控溫電路，工作時需單獨對加熱電路供電、即可自動將晶元加熱並控溫在90℃ ，因此只要環境溫度的變化在85℃以下、可以認為晶元的環境溫度沒有變化．自然不會產生溫度漂移。為保證恆溫效果．在其金屬殼外另加了一個由保溫材料聚碸製造的隔熱外殼．其管腳排列如圖2所示．典型應用電路如圖3所示。
使用LM399時應注意的是，因其溫度係數是有保證的．決定基準電壓精度的主要矛盾轉移到動態電阻上。在要求基準精度極高時．為基準晶元供電的工作電流必須恆定。如果如圖3所示，基準晶元工作電流是由電源通過電阻提供，則要求供電電源必須恆定。筆者在研製高精度控溫設備時發現，僅由普通三端穩壓器如LM7809等次穩壓供電的電源．在市電波動較大時其穩定度是不夠的。相關實驗數據如附表所示：
| 市電 | 200V | 220V | 240V |
| 整流濾波直流電壓 | 11.2V | 12.7V | 14.05V |
| 7809輸出電壓 | 9.0229V | 9.070V | 9.109V |
| LM399輸出電壓 | 6.86361V | 6.86315V | 6.86283V |
由附表測試數據可見，市電±10％波動時、因7809輸出電壓仍有約86mV的變化，致使LM399基準晶元的工作電流亦產生微小變化。由於LM339的動態電阻並不為零，市電±10%的波動已造成基準電壓約78 uV的變化。在高精度控制系統中．基準電壓幾個uV的變化就可能使系統精度超差。因此，在要求高穩定度的應用場合，最好對LM399的供電電源進行二次穩壓，電路如圖4所示。
