到底是什么决定了二极管的最高工作频率？

硬件工程师，应该都用过二极管，但也许也许大多数人可能不知道有一个误解，或者理解有问题，下面详细说一下。

一个问题

先提一个问题：是什么决定了二极管的最高工作频率？

估计很多人会回答二极管反向恢复时间Trr，也有人会说是二极管结电容，谁到底是对的？都一样，反向恢复时间由结电容决定？

暂时不管是什么决定了二极管的最高工作频率，但需要知道的是，二极管的反向恢复时间和结电容这是两回事，反向恢复时间不能等同于结电容器的充放电时间。

我为什么这么说？先来看看。下面事实。

简易基础

为了照顾成绩差的同学，我先简单说一下什么是结电容，什么是二极管的反向恢复时间，已经知道的同学可以跳到后面。

结电容

寄生电容存在于二极管中，主要是结电容，这是一种简单的二极管模型。

反向恢复时间

在实际应用中，当电压突然反向时，二极管的电流不会迅速降低到0，但会有相对较大的反向电流，反向电流会降低到最大值的0.一倍所需的时间是反向恢复时间。

先这样介绍这两个参数，比较粗糙，真要说清楚都是怎么来的，这几行字是远远不够的。

为什么反向恢复时间不能等同于结电容的充放电时间？

事实情况

一般厂家的二极管会给出结电容和反向恢复时间Trr让我们比较一下四种不同类型的二极管参数。

小特基二极管，超快恢复二极管，快恢复二极管，普通二极管。

为了使结果更有说服力，我们保证了四种二极管制造商耐压，包装，最大工作电流一致。这里选厂家为DIODE美台半导体最大反向耐压为100V，封装都是SMA，最大工作电流为1A。

型号分别为：

肖特基二极管：B1100-13-F

超快恢复二极管：US1B-13-F

二极管快速恢复：RS1B-13-F

普通二极管：S1B-13-F

这些二极管的规格书很容易找到，我也放了网盘，可以在我微信微信官方账号后台回复器件，下载。

二极管参数截图如下

参数如下表所示：

是的，你没看错，二极管肖特基的结电容是这里面最大的。肖特基二极管的工作频率不是最高的吗？如何结电容是最大的？

虽然规格手册中没有列出肖特基二极管的反向恢复时间，但我们都应该知道它的反向恢复时间是最小的。

严格来说，肖特基二极管本身的工作原理和PN结二极管不同，没有反向恢复时间。毕竟有寄生电容器，所以工作频率有上限。肖特基二极管的具体工作原理可以在后面找到机会。

众所周知，这些二极管的最高工作频率顺序如下

现在我们知道肖特基是最大的结电容器，是80pF。其他三个二极管相似，为10pF-20pF，但反向恢复时间相互差异的数量级。

另外，我们假设反向恢复时间是结电容的充电时间，我们可以计算结电容需要多长时间。

二极管恢复迅速RS1B-13F例如，其结电容为15pF，反向恢复电流如下图所示(从规格中提取)。平均反向电流约为0.5A，那么将15pF从0V充到-50V时间很容易计算，是1.5ns，这比实际反向恢复时间150ns短很多。

所以可以肯定的是，反向恢复时间的长度不是由PN结电容决定的。

问题答案

回到最初的问题，什么参数决定了二极管的最高工作频率？

其实很容易想到：

1、假如结电容太大，工作频率不高。由于频率越高，电容器阻抗越低，信号直接从电容器过去，二极管失去反向截止功能。

2、如果反向恢复时间，工作频率不高。由于频率越高，电压翻转越快，反向电流没有恢复，电压又变了，二极管也失去了反向截止的效果。

所以，一般来说，结电容和反向恢复时间会影响二极管的最高工作频率。谁决定，谁的影响更大。

肖特基二极管的反向恢复时间很短，因此其工作频率由结电容决定。

PN结二极管对反向恢复时间的影响远大于结电容，结电容一般只有几十个pF，因此，其最高工作频率由反向恢复时间决定。

与此同时，我们知道肖特基二极管和PN与结二极管相比，肖特基的速度最快，工作频率更高。

结尾

文章说明了一个事实，反向恢复时间不是结电容器的充放电时间。

还有新的问题：

1.比如结电容是怎么来的？

既然有结电容存在，按照前面的二极管模型，那电压是不能突变的，可是我们在定义反向恢复时间的时候，前提就是电压突变，这这这，什么鬼？

2.二极管有反向恢复时间是怎么回事？为什么会存在？

要理解这两个问题并不容易短短几句话肯定说不清楚。下次我会解释这两个问题。请期待。