理想的运算放大器希望通过负反馈路径使其两个输入电压相等。看一个很简单的“精密二极管”：

请注意，反相输入 (-) 也是 Vout。Vin 是另一个输入。请记住，运算放大器希望使其输入具有相同的电压。

假设 Vout 从 0V 开始，Vin 为 5V。因为反相输入的电压低于同相输入，所以运算放大器的输出将为正。这会导致电流通过二极管流向地。

如果这只是一个二极管，那么我们会观察到二极管通常的 0.65-ish 伏降。但是运算放大器仍然看到了这种差异。在 Vout 比 Vin 小 0.65V 时，运算放大器的输入之间仍然存在差异，因此它将驱动输出更高，在两个输入电压相同的情况下寻求平衡。

最终，运算放大器的输出电压比 Vin高0.65V。电压下降后，Vout = Vin，运放的输入电压相同，达到平衡。

现在 Vout 和 Vin 为 5V，但说 Vin 降至 0V。运算放大器现在将尝试通过输出最大的负电压来进行补偿。但是，由于该负电压，二极管会阻止任何电流流动。因此，它就像一个二极管，只允许一个方向的电流，除了没有电压降。

是的，运算放大器可以像精密整流器一样工作，但不能在电源应用中使用 - 如果您有要整流的信号（可能是为了转换为峰值），请使用以下电路：-

信号的负向部分被准确地再现为 Vout 处的正向信号。两个运算放大器也可以组合成一个全波整流器。

这不是某种形式的完美功率整流——它的使用仅限于低功率信号。

有更简单的电路使用一个二极管，但是，如果您需要对相当高速的信号进行精确整流，则需要避免在波形的“错误”极性一半出现时使放大器饱和 - 这是通过额外的二极管实现的（上图中的 D2）。

谷歌搜索“精密整流器”将获得其他一些关于想法的建议。

串联（非反相）二极管限幅器。这是与负载RL串联的“理想二极管”的最简单电路（负载不属于该电路）：

在该电路中，运算放大器通过 VF 提高其输出电压，以克服不希望的（此处）正向二极管电压降 VF。另请查看此Wikibooks 故事，了解我的学生如何将不完美的二极管转换为没有 VF 的几乎理想的“二极管”……或单击下面动画故事库中的二极管符号来研究电路：

这种同相电路解决方案的缺点是饱和（在负输入半波处）和共模误差。然后让我们看看另一个“理想二极管”的反相实现。

并联（反相）二极管限幅器。这个奇怪的电路类似于运算放大器对数转换器，但这里的运算放大器输出不用作常规电路输出；相反，反相运算放大器输入用作输出？！？让我们看看为什么...

在正输入电压下（当电路限制时），运算放大器会增加一个补偿电压 VOA = VF 与二极管两端的正向压降 VF 串联。结果，不完美二极管和运算放大器的组合变成了一个几乎理想的虚拟二极管，具有零正向压降 VF ≈ 0...，它的行为就像一根电线。将输入正电压限制在大约 0.7V 的不完美无源二极管限制器（电阻器 R 和二极管 D）已转变为几乎理想的限制器，将电压限制在 ≈ 0V（虚拟接地）。

在负输入电压下，运算放大器达到正轨……二极管关闭……输入电压通过电阻器 R 施加到负载（显然，R 应该足够低）。

概括。在“理想二极管”实现中 - 非反相（串联）和反相（并联），运算放大器实际上做同样的事情 - 它增加了一个电压（电动势） VF 串联到二极管上的电压降 VF 。唯一的区别是，在第一种情况下，它会随着 VF 升高二极管之前的电压（“拉高”阳极），而在第二种情况下，它会随着 VF 降低二极管之后的电压（“拉低”阴极） .

最后，如果“二极管”是指“2 端元件”，那么只有最后一个拓扑可以被认为是二极管。这个虚拟元件由二极管 D、运放 OA 和电源 -Vs 组成（由下图中的橙色气球组成）。所有这些组合的结果令人惊讶——“元件”上的零电阻和零电压……只是一条与负载并联（短路）的导线。这两个端子是求和点（反相输入和二极管连接的地方）和负电源 -Vs 的正极端子。

这是另一个Wikibooks 故事，我的学生以这种方式将不完美的二极管转换为没有 VF 的几乎理想的“二极管”。