二极管作为电子电路中常用的基础元件,具有多种重要作用。下面我们将详细介绍二极管的八大作用及其原理。
1、防反作用
在主回路中,通过串联一个二极管,利用其单向导电的特性,能够实现简单可靠的低成本防反接功能电路。这种低成本方案通常适用于小电流的场合,例如小玩具等。
由于二极管导通时会有一个 0.7V(硅管)的导通压降,当实际电流很大时,就会产生热损耗,导致二极管发热。而且,如果反接的电压过大,超过了二极管的反向截止电压,就会击穿二极管,使其失效,从而无法起到保护后级电路的作用。

3、稳压作用
4、续流作用
续流二极管通常并联在线圈两端。当线圈通过电流时,会在其两端产生感应电动势。当电流消失时,感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。
当反向电压高于元件的反向击穿电压时,会损坏如三极管等元器件。续流二极管并联在线圈两端,当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉,从而保护了电路中的其他元件安全。常见的电路结构如下。
此外,在 BUCK 芯片电路中也会用到续流二极管。
5、检波作用
峰值检波电路用于对输入信号幅值的值进行检测。其工作原理是:当输入电压幅度大于二极管正向电压时,二极管导通,输出电压加在电容 C1 上,电容两端充电完毕;当输入电压幅值低于先前输入电压幅值时,二极管处于反偏截止状态。
此时,电容两端的电压基本保持不变;若再输入信号,输入电压幅度必须高于此时电容两端的电压,即加在二极管的正向电压,二极管才能导通。
6、倍压作用
下图是一个 2 倍压电路原理图,其工作过程大致如下:
电源负半周时,二极管 D1 导通,D2 截止,电流从电源下端流出经过 D1、C1 回到电源,因此电容 C1 右正左负,如下图中红色箭头所示。
电源正半周时,电容 C1 上的电压叠加电源电压,使二极管 D2 导通,二极管 D1 截止,电容 C2 上正下负,峰值电压可达 2 倍电源的峰值电压,即实现二倍压,该半周期时电流走向如下图中桔色箭头所示。
7、ADC 检测口电压钳位作用
在一些 ADC 检测电路中,会使用两个二极管进行钳位保护。原理很简单,0.7V 为 D1 和 D2 的导通压降。当 Vin 进来的电压大于等于 3.3V + 0.7V 时,D35 导通,Vout 会被钳位在 4V;当 Vin 小于等于 - 0.7V 时,Vout 被钳位在 - 0.7V 左右。
8、包络线检测作用
其电路结构如下所示,设计要点是 RC 的时间常数需远大于载频的周期,又要远小于调制信号的周期。
综上所述,二极管在电子电路中发挥着多种重要作用,了解这些作用及其原理,对于电子电路的设计和应用具有重要意义。
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