每个部分代表三种不同的操作状态之一。当带隙电路首次上电或者当确定输出带隙电压需要刷新时，出现第一状态。由于漏电流会缓慢地从输出电压保持中吸取电荷，从而降低带隙电压精度，因此需要进行此刷新。在第二状态中，减去采样的基极-发射极电压以创建 PTAT（与绝对温度成比例）电荷分量，该分量被添加到具有 CTAT（与绝对温度互补）电荷分量的采样单基极-发射极电压。当这两个组件以正确的比例相加时，它们会在运算跨导 (OTA) 反馈电容器上产生 0TC（0 温度系数）输出电压。在第三状态下，0 TC 输出电压 (V0TC) 被保持在这些反馈电容器上，通常相对于状态 1 和 2 的时间而言较长的时间，从而最大限度地减少工作功率。
　　状态1
　　图 1 显示了处于初始状态的电路，其中所有 Φ1 和 Φ3 均闭合，所有 Φ2 开关均打开。在此状态下，忽略 OTA 失调电压，反馈电容器 C 均短路，差分输出电压 V OUT为 0 伏。标记为 C 的电容器对 V BE1 ? 和接地进行采样，标记为 C的电容器对 V BE0 和 V BE1进行采样。未显示但在所有图中都假设有一个共模反馈电路，该电路使两个 OTA 输出保持在中间 (vcm) 的中心。该中间电源电压也用作所有图中可见的公共连接点。
　　图1
　　状态2
　　图 2 显示了第二个工作状态，其中状态 1 中的采样电压（作为采样电容器上的电荷保存）被传输到 OTA 反馈电容器 C上。　　在此状态下，所有 φ2 和 φ3 开关均闭合，所有 φ1 开关均断开。状态 1 中存储并在状态 2 中传输的电荷如下：

　　因此，OTA输出电压为：

　　低功率开关电容带隙
　　请注意，上式中 PTAT 电荷分量的加倍是通过在 V BE0 和 V BE1之间切换 C采样电容 （而不是在此状态下切换到 vcm）来实现的。这样做是为了将两个 C电容器的尺寸减半。设置 C 与 C' 的比率，使得 V OUT 具有零温度系数 (0TC)，并且选择 C' '来将 V OUT缩放 到所需的输出电平 (V 0TC )。
　　电荷转移（状态 2）
　　状态3　　图 3 显示了第三个也是最后一个工作状态，其中状态 2 中 OTA 输出处产生的 V 0TC通过打开 φ3 开关而保持在 OTA 反馈电容器上。所有 φ1 和 φ2 开关均保持其状态 2 位置。在此状态下，OTA 输入与输入双极电路断开，因此可以将其断电以降低工作功耗。此外，当 φ3 开关打开时，OTA 的闭环带宽会增加，因为这会将 OTA 置于单位增益配置中。当输出用于驱动其他开关电容电路（例如 Σ-Δ ADC）时，这可以以较低的 OTA 功率实现更快的响应时间。

　　图3
　　保持输出电压（状态 3）
　　总之，使用开关电容器技术来生成基于带隙的电压有很多好处。其中包括低工作功耗、灵活的输出电压缩放以及与其他开关电容器电路的兼容性。在本文中，解释了此类电路的基本功能，但未提及精度。本系列的第 2 部分将解释如何利用此架构来最大限度地减少与典型带隙电路相关的错误。