高能效比電容供電電路實現

　　圖2：最簡單的無二極管精精密全波整流器采用單個軌至軌運算放大器和三個匹配的電阻。

　　為把握電路的工作原理，請務必注意：運算放大器工作在單電源模式。若將正信號加到輸入端(VIN> 0)，運算放大器的輸出就變為零，此時整個電路實際上轉變成一個簡單的由三個電阻(R1、R2和R3)串聯的無源網絡。當輸入信號為負時，運算放大器恢復“正常線性狀態”并作為常規反相放大器工作。為產生對稱的正半波和負半波輸出，R1、R2和R3的值必須要滿足如下條件：

　　R1 × R3 = R2 × (R1 + R2 + R3) (3)

　　在滿足等式3的條件下，電路在點2具有1/2的增益。可添加一個增益為2的非反相放大器以得到一致的整體增益，從而實現工作等式VOUT=|VIN|。

　　該電路具有一定局限性：其正負半波的輸入阻抗不同。理論上，正半波的阻抗是R1+R2+R3，而負半波的僅為R1。此外，運算放大器的輸入寄生電容(CP)會影響交流工作模式，尤其是在高頻范圍。(交流性能的詳細分析遠遠超出了本文范圍。我建議在實際設計中采用Spice仿真)。

　　該電路可采用多種軌至軌微功率運算放大器，例如：美國國家半導體的雙LM*2(VMIN= 1.8 V);美信集成產品的雙MAX 4289(VMIN=1.0V);或相似類型的產品。

　　由于典型的硅二極管具有約0.6V的正向壓降，因此其輸出動態范圍要從電源電壓中減去這0.6V。在構建電容供電電路(其中電路電源電壓應盡可能的低)時，這一考慮已變得相當重要。基于這個原因，建議采用的無二極管設計方案更適合電容供電模式。它節省了寶貴的0.6V電壓(考慮到運算放大器可工作在1V的這種可能性，0.6V的確非常有價值)，從而降低了電路的最低工作電壓，進而提高了方案的整體能效比。