高能效比电容供电电路实现

　　图2：最简单的无二极管精精密全波整流器采用单个轨至轨运算放大器和三个匹配的电阻。

　　为把握电路的工作原理，请务必注意：运算放大器工作在单电源模式。若将正信号加到输入端(VIN> 0)，运算放大器的输出就变为零，此时整个电路实际上转变成一个简单的由三个电阻(R1、R2和R3)串联的无源网络。当输入信号为负时，运算放大器恢复“正常线性状态”并作为常规反相放大器工作。为产生对称的正半波和负半波输出，R1、R2和R3的值必须要满足如下条件：

　　R1 × R3 = R2 × (R1 + R2 + R3) (3)

　　在满足等式3的条件下，电路在点2具有1/2的增益。可添加一个增益为2的非反相放大器以得到一致的整体增益，从而实现工作等式VOUT=|VIN|。

　　该电路具有一定局限性：其正负半波的输入阻抗不同。理论上，正半波的阻抗是R1+R2+R3，而负半波的仅为R1。此外，运算放大器的输入寄生电容(CP)会影响交流工作模式，尤其是在高频范围。(交流性能的详细分析远远超出了本文范围。我建议在实际设计中采用Spice仿真)。

　　该电路可采用多种轨至轨微功率运算放大器，例如：美国国家半导体的双LM*2(VMIN= 1.8 V);美信集成产品的双MAX 4289(VMIN=1.0V);或相似类型的产品。

　　由于典型的硅二极管具有约0.6V的正向压降，因此其输出动态范围要从电源电压中减去这0.6V。在构建电容供电电路(其中电路电源电压应尽可能的低)时，这一考虑已变得相当重要。基于这个原因，建议采用的无二极管设计方案更适合电容供电模式。它节省了宝贵的0.6V电压(考虑到运算放大器可工作在1V的这种可能性，0.6V的确非常有价值)，从而降低了电路的最低工作电压，进而提高了方案的整体能效比。