1. 整流电路交流变直流的魔法师第一次接触整流电路时我盯着示波器上那个扭来扭去的交流波形变成蹦蹦跳跳的直流波形感觉就像看魔术表演。二极管在这里扮演的角色就像个严格的交通警察只允许电流单向通过。全波整流电路是最经典的配置需要用到四只二极管组成桥式结构。我当年在面包板上搭这个电路时因为把二极管方向接反了结果输出电压纹波大得吓人。后来用万用表挨个检查才发现问题。这里有个实用技巧硅二极管正向压降约0.7V用万用表二极管档测量时正向导通会显示这个数值。实际设计时要注意整流二极管要留足电流余量我一般按实际电流的2倍选型高频应用要选快恢复二极管大功率场合记得加散热片AC输入 —— [二极管桥] —— 滤波电容 —— 负载2. 稳压电路电压的定海神针刚入行时我总纳闷为什么用几个普通二极管串联就能稳压后来才明白这是利用二极管正向导通后的平台特性。实测发现每增加一只硅二极管稳压值就增加约0.7V这个特性在需要小范围稳压的场合特别实用。记得有次做温度传感器电路供电电压波动导致读数漂移。我在参考电压端串了三只1N4148问题立刻解决。这种简易稳压电路虽然精度不高受温度影响约-2mV/℃但对很多消费电子来说已经够用。设计要点工作电流要大于最小导通电流通常1mA以上并联电容可降低噪声锗二极管稳压值更低约0.3V但温度稳定性更差3. 开关电路电子世界的红绿灯二极管的开关特性在数字电路里无处不在。有次调试逻辑电路时遇到个有趣现象用1N4148做电平转换时信号边沿比专用电平转换芯片还干净。这是因为开关二极管的反向恢复时间短4ns级能快速切换状态。在射频电路中PIN二极管更是不可或缺的开关元件。我曾用BAP64-02实现500MHz信号的切换插入损耗不到0.5dB。不过要注意高频开关要选结电容小的型号驱动电流要足够大反向耐压要留余量4. 温度补偿对抗温漂的巧办法三极管放大电路最头疼的就是温度漂移。有次我的音频放大器在冬天和夏天增益相差20%后来在偏置电路加了补偿二极管温漂降到了5%以内。二极管的正向压降具有负温度系数约-2mV/℃正好抵消三极管的Vbe温漂。实用技巧补偿二极管要贴近被补偿三极管安装选用同批次器件保证温度特性一致可并联可调电阻微调补偿量5. 保护电路电子元件的防弹衣继电器驱动电路中的反电动势是隐形杀手我烧过好几个MCU后才学会在继电器线圈两端并联续流二极管。现在设计任何感性负载驱动我的第一反应就是别忘了保护二极管TVS二极管更是防雷击的好帮手。有次户外设备遭雷击幸亏在电源入口处装了SMBJ15CA后面的电路毫发无损。选型要点击穿电压要高于工作电压功率要足够吸收瞬态能量响应时间要快ps级6. 稳压值调节灵活的组合方案当标准稳压管的电压不符合需求时串联普通二极管是个经济实惠的解决方案。我在设计一个5.6V电源时用5.1V稳压管串一只1N4148就完美实现。稳压值齐纳电压0.7V这种组合的温度系数会比单只齐纳管更稳定。注意事项串联二极管会增加动态电阻大电流时要考虑功耗分配精度要求高时建议用基准源IC7. 限幅电路信号的驯兽师在音频设备中二极管限幅器能防止过载信号损坏后级电路。有次我的话筒放大器输入过载幸亏在运放输入端加了背对背的BAT54S把信号限制在±0.7V以内。肖特基二极管更适合小信号限幅因为它的导通压降更低约0.3V。设计技巧限幅电平二极管正向压降高频应用要选结电容小的型号可串联电阻调节限幅硬度8. 防反接保护电源的守门员电池反接是新手常见错误我在实验室见过太多冒烟的开发板。现在所有直流供电设备我都在正极串联一只SS34肖特基二极管。虽然会有0.3V压降但比起烧板子的代价实在微不足道。MOSFET防反接方案效率更高但二极管方案更简单可靠。实际应用建议大电流选肖特基二极管低压差应用可用理想二极管IC配合保险丝双重保护9. 选型实战经验这些年用过的二极管少说也有上百种总结出几个选型黄金法则整流电路普通整流管看IF和VRRM如1N4007开关电路关注trr和结电容如1N4148高频应用首选肖特基如BAT54稳压电路齐纳管要注意功率和精度保护电路TVS管要看击穿电压和峰值功率有个容易忽略的参数是反向漏电流在高阻电路里可能造成大问题。我曾用普通二极管做光电检测器的负载结果暗电流就导致误触发换成BAS16才解决。10. 故障排查技巧二极管故障八成以上是击穿或开路用万用表二极管档很快就能定位。但有些隐蔽故障要注意热失效常温测试正常发热后特性劣化软击穿反向电压接近极限时漏电增大参数漂移老化后正向压降变大有次产线出现神秘故障最后发现是二极管的批次差异导致稳压值偏移。从此我养成了关键位置器件留样比对的习惯。11. 焊接与安装要点二极管虽小焊接不当也会引发大问题轴向引线二极管弯曲时留足根部距离贴片二极管注意焊接温度260℃以内大功率管要先涂导热硅脂再固定敏感电路二极管引脚要尽量短我曾因偷懒用烙铁直接加热二极管体导致性能劣化现在都用镊子夹住引脚散热。12. 进阶应用思路玩转二极管还能实现一些有趣功能对数压缩利用PN结的指数特性温度传感校准后的1N4148可测-40~125℃混频电路利用非线性特性倍压电路巧妙组合电容二极管有个创意设计是用LED既做指示灯又做光敏管通过检测自身发光衰减实现触摸感应。