多颗二极管并联或串联时，电流/电压均分是否均衡？

在高频电路设计中，半导体器件的寄生参数往往比静态指标更为关键。高压二极管或开关二极管在 datasheet 中，通常会标注一个 结电容（Cj） 参数。很多客户在初期选型时容易忽略它，只关注耐压、正向电流和反向恢复时间。但在实际的高频应用中，结电容却可能直接决定电路的速度和信号完整性。MDD辰达半导体 在本文将结合物理机理和应用案例，从 FAE 角度进行分析。

一、结电容的本质
结电容来源于二极管 PN 结的耗尽层。当二极管处于反向偏置时，PN 结相当于一个电容器，其电容值与偏置电压、掺杂浓度和结面积相关。公式大致为：
Cj ≈ ε × A / W
其中，A 为结面积，W 为耗尽层宽度。电压越高，耗尽层越宽，电容越小。因此，结电容通常是一个与电压相关的非线性参数。

二、结电容对高频电路速度的影响
限制开关速度
在高频电源或脉冲电路中，器件需要快速从导通切换到截止。此时结电容必须充放电，每一次切换都会消耗额外能量，并延缓电压上升/下降时间。结电容越大，电路速度越慢。
增加开关损耗
高频应用（如数百 kHz ~ MHz 的开关电源）中，结电容充放电损耗不可忽略。功耗大致与 Cj × V² × f 成正比。当频率和电压都较高时，这部分损耗可能接近导通损耗。
引入过冲与振荡
在高速电路中，结电容与 PCB 走线寄生电感共同形成 LC 谐振，可能导致过冲、振铃，甚至 EMI 问题，严重时会影响电路稳定性。

三、结电容对信号完整性的影响
高频信号失真
对于射频（RF）、高速数字接口等电路，信号上升沿往往在纳秒级。如果二极管结电容过大，就会像一个低通滤波器，导致信号边沿变缓、波形失真。
阻抗匹配破坏
在传输线上，结电容相当于一个额外负载，会改变局部阻抗。如果不做匹配处理，容易产生反射，影响信号完整性。
串扰与耦合
当多个高速信号通道并排布线时，结电容过大的器件会增加耦合效应，导致通道间的串扰问题。

四、如何降低结电容的不利影响？
选型优化
高频场景优先选择 低结电容二极管（如小信号开关二极管、肖特基二极管、专用 ESD 保护二极管）。
在高速信号链路中，应尽量使用结电容 <1 pF 的器件。
电路补偿
在某些场景中，可以通过串联电阻或 RC 网络来抑制结电容引起的振铃。
对于信号完整性要求较高的线路，可采用匹配电阻。
PCB 布局优化
缩短高频走线，降低寄生电感，避免与结电容形成强耦合。
保护器件尽量靠近接口，减少走线长度引发的附加电容。
频率与电压权衡
在实际设计中，器件选型往往需要在耐压与结电容之间平衡。通常，耐压越高，结电容也越大，这需要根据电路的电压等级和频率进行综合判断。

五、FAE 视角下的总结
从 FAE 的经验来看，很多客户遇到“高频不稳定、波形失真或 EMI 超标”时，往往第一时间怀疑控制芯片或布局问题，而忽略了二极管本身的结电容效应。事实上，结电容过大不仅限制电路速度，还可能破坏信号完整性。

因此，在高频设计中，不能只看二极管的耐压和电流参数，还必须结合结电容指标进行综合评估。如果器件的结电容已经成为瓶颈，FAE 的建议通常是：换用低结电容型号，优化布局，或在系统级增加补偿设计。唯有同时兼顾电气与热、信号完整性，才能确保高频应用下的电路可靠稳定。