您可以將一個(gè)精心挑選的運(yùn)算放大器、一個(gè)低閾值 P 溝道 MOSFET 和兩個(gè)反饋電阻結(jié)合起來，制成正向壓降比二極管小的整流器電路（圖 1）。整流后的輸出電壓為有源電路供電，因此不需要額外的電源。該電路的靜態(tài)電流低于大多數(shù)肖特基二極管的反向泄漏電流。該電路在壓降低至 0.8V 時(shí)提供有源整流。在較低電壓下，MOSFET 的體二極管作為普通二極管接管。

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 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 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：

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 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。在帶寬高于 500 Hz 時(shí)，放大器的增益開始下降。隨著信號頻率的增加，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 MOSFET 的反向電流拖拽輸出。然而，對于小電流，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)到其線性范圍，反向電流就不會(huì)超過正向電流。

您可以在微功率太陽能收集應(yīng)用中使用該電路（圖 6）。根據(jù)光線的不同，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快速變化的條件下對峰值采集電壓進(jìn)行整流，并最大限度地減少對電池的反向泄漏。

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

編輯：hfy