該電路模擬了一個(gè)整流器，但它的正向壓降為 40 mV 或更小。該電路的反向泄漏比肖特基二極管少。

 

當(dāng)輸入和輸出電壓之間產(chǎn)生正向電壓時(shí)，運(yùn)算放大器電路會(huì)根據(jù)以下公式打開(kāi) MOSFET：

 

 

當(dāng)輸入和輸出電壓之間產(chǎn)生正向電壓時(shí)，運(yùn)算放大器電路會(huì)根據(jù)以下公式打開(kāi) MOSFET：

 

 

其中 VDS 是漏源電壓，VGS 是柵源電壓。結(jié)合這些方程，將 MOSFET 的柵極驅(qū)動(dòng)與漏源電壓的函數(shù)聯(lián)系起來(lái)：

 

 

如果您使 R2 的值比 R1 大 12 倍，則 MOSFET 漏源電壓上的 40 mV 壓降足以在低漏電流下開(kāi)啟 MOSFET（圖 5）。您可以選擇更高的比率，以在運(yùn)算放大器最壞情況下輸入失調(diào)電壓 6 mV 的限制范圍內(nèi)進(jìn)一步降低壓降。運(yùn)算放大器由輸出存儲(chǔ)電容器 C1 供電。該放大器具有軌到軌輸入和輸出，并且在接近軌運(yùn)行時(shí)沒(méi)有相位反轉(zhuǎn)。該放大器在低至 0.8V 的電源電壓下工作。您直接將運(yùn)算放大器的同相輸入連接到 VDD 軌，將放大器的輸出連接到 MOSFET 的柵極。該電路在對(duì) 100Hz 正弦波進(jìn)行主動(dòng)整流時(shí)消耗略多于 1μA，比大多數(shù)肖特基二極管的漏電流小。

 

 

具有正弦波輸入（黃色）的電路（綠色）的輸出表明，僅當(dāng)輸入到輸出的差分小于 40 mV 時(shí)，F(xiàn)ET 的柵極電壓（藍(lán)色）才會(huì)下降。

 

運(yùn)算放大器的帶寬將電路限制為低頻信號(hào)。在帶寬高于 500 Hz 時(shí)，放大器的增益開(kāi)始下降。隨著信號(hào)頻率的增加，MOSFET保持關(guān)斷，MOSFET的體二極管接管整流功能。具有快速下降時(shí)間的輸入可能會(huì)以通過(guò) MOSFET 的反向電流拖拽輸出。然而，對(duì)于小電流，MOSFET 在其亞閾值范圍內(nèi)工作。由于在亞閾值范圍內(nèi)柵源電壓與漏源電流呈指數(shù)關(guān)系，放大器會(huì)迅速關(guān)閉。限制因素是放大器 1.5V/msec 的壓擺率。只要您的電路負(fù)載不至于將 MOSFET 驅(qū)動(dòng)到其線(xiàn)性范圍，反向電流就不會(huì)超過(guò)正向電流。

 

您可以在微功率太陽(yáng)能收集應(yīng)用中使用該電路（圖 6）。根據(jù)光線(xiàn)的不同，BPW34 電池在 0.8 至 1.5V 的電壓下產(chǎn)生 10 至 30 μA 的電流。有源二極管電路在光線(xiàn)快速變化的條件下對(duì)峰值采集電壓進(jìn)行整流，并最大限度地減少對(duì)電池的反向泄漏。

 

 

您可以使用有源整流器電路為太陽(yáng)能電池的電容器充電。整流器具有低電壓降，可在無(wú)光時(shí)保護(hù)電池免受反向電流的影響。