二極管在電路設(shè)計中的應(yīng)用分析

二極管是非常常用的基礎(chǔ)元器件，本文主要聊一聊其在電路設(shè)計中的應(yīng)用，大概總結(jié)了二極管的如下作用防反、整流、穩(wěn)壓、續(xù)流、檢波、倍壓、鉗位、包絡(luò)線檢測。

1、防反作用

在主回路中，串聯(lián)一個二極管，是利用二極管的單向?qū)щ姷奶匦?，實現(xiàn)了最簡單可靠的低成本防反接功能電路。這種低成本方案一般在小電流的場合，類似小玩具等。因為二極管導(dǎo)通會有一個0.7V（硅管）的導(dǎo)通壓降，如果實際電流很大的話，那么就會產(chǎn)生一個熱損耗，會導(dǎo)致發(fā)熱。而且如果反接的電壓很大的話，超過反向截止電壓，也會擊穿二極管本身，導(dǎo)致二極管失效，起不到防反接的功能，從而不能起到保護(hù)后級電路的作用了。

2、整流作用

整流電路的作用，是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓，習(xí)慣上稱單向脈動性直流電壓。

3、穩(wěn)壓作用

具備穩(wěn)壓作用的二極管叫做穩(wěn)壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變，其基本電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。

4、續(xù)流作用

續(xù)流二極管都是并聯(lián)在線圈兩端，當(dāng)線圈通過電流時，會在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)電流消失時，其感應(yīng)電動勢會對電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時，會把元器件如三極管等造成損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線兩端，當(dāng)流過線圈中的電流消失時，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉。從而保護(hù)了電路中的其它元件的安全。常見的電路結(jié)構(gòu)如下。

又或者BUCK芯片電路中的續(xù)流二極管。

5、檢波作用

峰值檢波電路是對輸入信號幅值的最大值進(jìn)行檢測，其工作原理是：當(dāng)輸入電壓幅度大于二極管正向電壓時，二極管導(dǎo)通，輸出電壓加在電容C1上，電容兩端充電完畢，當(dāng)輸入電壓幅值低于先前輸入電壓幅值時，二極管處于反偏截止?fàn)顟B(tài)。此時，電容兩端的電壓基本保持不變；若再輸入信號，輸入電壓幅度必須高于此時電容兩端的電壓，即加在二極管的正向電壓，二極管才能導(dǎo)通。