从规划视点看，超级电容和电池的底子差异在于电容器在充/放电周期发作的明显电压改变。充电时，理论上，电容器的电压从零上升到其最高额外电压，而电池的端电压在其作业周期中改变很小。超级电容是电子电容器的一个子集。可经过下式得出能从超级电容放电周期中(放电周期是指电容器的端电压从其最大值VMAX变为最低作业电压VMIN的进程)取得的有用能量EEFF：
EEFF = 1/2 &TImes; C &TImes; ( V2MAX – V2MIN) (1)
相应地，有用能量比(EER)可定义为：
EEFF/ EMAX = 1–(VMIN/VMAX)2 (2)
其间EMAX代表电容器存储的总能量。等式2清晰标明，跟着咱们经过削减电容器内的驻留电能，而降低了被供电电路的最低作业电压VMIN，有用能效比可取得极大地提高。对任何故电容供电的电路来说，能效比都是一个十分重要的规划考虑。
当电路内电子器材的最低作业电压VMIN从3.6V降为1V时，能效比从48%提高到96%。因而，关于电容供电电路的规划来说，“揉捏器材的作业电压”是首先要考虑的问题。
运用超低功率DC/DC升压转换器(如参考文献2所述的无电感型转换器，其作业电压可低至0.7 V)可完成该方针，但它或许会增加规划本钱和功耗。另一种挑选是运用针对超低电压器材作业而研发的专用规划技能。
参考文献3介绍的便是这样一种低压电路规划的好比如。主张选用的微功率、超低电压、全频、无二极管整流器就十分合适电容供电的电路(图2)。
图2：最简略的无二极管精精细全波整流器选用单个轨至轨运算放大器和三个匹配的电阻。
为掌握电路的作业原理，请必须留意：运算放大器作业在单电源形式。若将正信号加到输入端(VIN> 0)，运算放大器的输出就变为零，此刻整个电路实践上转变成一个简略的由三个电阻(R1、R2和R3)串联的无源网络。当输入信号为负时，运算放大器康复“正常线性状况”并作为惯例反相放大器作业。为发生对称的正半波和负半波输出，R1、R2和R3的值必需要满意如下条件：
R1 &TImes; R3 = R2 &TImes; (R1 + R2 + R3) (3)
在满意等式3的条件下，电路在点2具有1/2的增益。可增加一个增益为2的非反相放大器以得到共同的全体增益，然后完成作业等式VOUT=|VIN|。
该电路具有必定局限性：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)会影响沟通作业形式，尤其是在高频规模。(沟通功能的详细分析远远超出了本文规模。我主张在实践规划中选用Spice仿真)。
该电路可选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);或类似类型的产品。
因为典型的硅二极管具有约0.6V的正向压降，因而其输出动态规模要从电源电压中减去这0.6V。在构建电容供电电路(其间电路电源电压应尽或许的低)时，这一考虑已变得适当重要。根据这个原因，主张选用的无二极管规划计划更合适电容供电形式。它节省了名贵的0.6V电压(考虑到运算放大器可作业在1V的这种或许性，0.6V确实十分有价值)，然后降低了电路的最低作业电压，从而提高了计划的全体能效比。
