利用二極管（開(kāi)關(guān)器件）的單向電導(dǎo)率特性和放大器優(yōu)異的放大性能，可用于對(duì)輸入交流信號(hào)（特別是小幅值電壓信號(hào)）進(jìn)行精確整流，從而形成精密的半波整流電路。如果增加一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，就可以構(gòu)建一個(gè)精確的全波整流電路。

二極管的導(dǎo)通壓降約為0.6V。這種導(dǎo)通壓降也稱(chēng)為二極管閾值電壓，這意味著二極管在0.6V閾值之后從關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。在傳統(tǒng)的整流電路中，由于整流電壓的幅度遠(yuǎn)高于二極管的導(dǎo)通壓降，因此該閾值電壓的存在幾乎可以忽略不計(jì)。但在處理小幅度交變信號(hào)時(shí)，如果信號(hào)幅值甚至小于0.6V，即使二極管有整流能力，也完全沒(méi)用。

當(dāng)二極管環(huán)顧四周時(shí)，它的助手，一個(gè)具有出色放大性能的運(yùn)算放大器及時(shí)出現(xiàn)，改變了這一結(jié)果。兩人一拍即合，小信號(hào)精密半波整流電路即將亮相。請(qǐng)看下圖。

精密半波整流器的電路和波形

上圖中的電路忽略了輸入信號(hào)的正半波，只整流輸入信號(hào)的負(fù)半波，經(jīng)過(guò)相位反轉(zhuǎn)后輸出。

（1）在輸入信號(hào)的正半周期（0~t1矩）中，D1導(dǎo)通，D2關(guān)斷，電路相當(dāng)于一個(gè)電壓跟隨器（圖中電路b）：

在D1和D2導(dǎo)通之前，電路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，電壓放大因子非常大。此時(shí)（輸入信號(hào)的正半波輸入周期），即使放大器的輸入變?yōu)樨?fù)，二極管D1也導(dǎo)通。（相當(dāng)于短路），D2反向偏置被切斷（相當(dāng)于開(kāi)路），形成電壓跟隨器模式。由于同相端子接地，電路變?yōu)楦S地電平的電壓跟隨器，輸出端子仍能保持零電位。

（2）在輸入信號(hào)的負(fù)半周期（t1~t2處），D1關(guān)斷，D2導(dǎo)通，電路相當(dāng)于逆變器（圖中電路c）：

在輸入信號(hào)的負(fù)半波周期內(nèi)（D1和D2導(dǎo)通前），即使微小輸入信號(hào)的輸出端變?yōu)檎O管D1反向偏置，D2正向偏置，形成反相（放大）電路模式。負(fù)半波信號(hào)反轉(zhuǎn)輸出。

在工作過(guò)程中，兩個(gè)二極管默契配合，一個(gè)導(dǎo)通，另一個(gè)關(guān)斷，輸入正半波信號(hào)接在門(mén)外，保持原有輸出狀態(tài)不變;對(duì)于輸入負(fù)半波信號(hào)，將其放入門(mén)中以幫助它轉(zhuǎn)動(dòng)翻筋斗（反相）之后發(fā)送。兩款二極管的精誠(chéng)合作，加上運(yùn)算放大器出色的放大性能、充足的成分、地道的做工，成就了精密半波整流的“大餐”。

如果將反饋電阻R2的電阻值調(diào)整為R2=2R1，然后與輸入信號(hào)混合，則形成全波精密整流電路，如下圖所示。

電路和波形

增加N2放大器的反饋電阻R1，使R2=2R1，使整流后的信號(hào)反相放大兩次后再輸出，然后加入輸入信號(hào)。在負(fù)半波輸入-10V上加整流+5V，10+（-5）=5，就可以“消除”負(fù)半波，得到全波整流電壓。

所謂魔電（模塊化電），如果能看透它的變形技術(shù)，只剩下一個(gè)電路模型了，那為什么是魔術(shù)呢？

精密電路故障檢測(cè)的前提是所有運(yùn)算放大器都是直流放大器，甚至可以施加直流電壓信號(hào)來(lái)確定電路是好是壞。

（1）當(dāng)輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出端（D2的負(fù)端為輸出端），輸出電壓也為0V;

（2）當(dāng)正電壓信號(hào)為輸入時(shí)，輸出端保持0V;

（3） 當(dāng)負(fù)電壓信號(hào)為輸入時(shí)，IN=-OUT。