ダイオードスイッチング回路：ロジックゲートからアナログ制御まで
ダイオードは、デジタルとアナログの両領域で高速スイッチとして機能する汎用コンポーネントです。ダイオードを順方向または逆方向にバイアスすることで、低インピーダンス経路（順方向）と開放回路（逆方向）を切り替え、ロジック機能実現、バックアップ電源供給、RF共振器制御を可能にします。
ダイオードによるデジタルロジック
歴史的に、ダイオードロジックは初期コンピュータの基盤でした。現代プロセッサはCMOSロジックを使用しますが、ダイオードは教育ツールや、最小ゲート数が求められるニッチ用途で依然として役立ちます。
ANDゲート
図は2入力ANDゲートを示します。各入力はハイ（≈10 V、論理1）またはロー（0 V、論理0）。直列抵抗が出力Yに電流を供給。両入力がハイなら、抵抗が優勢で出力はV+を維持。いずれかの入力がダイオードカソードをグランドに引き下げると、出力はダイオード順方向降下の約0.7 Vまで低下。付属図の真理値表が論理AND振る舞いを確認：A=1かつB=1のときのみYがハイ。
ORゲート
2入力ORゲートは、同一出力に接続された一対のダイオードを使用。両入力がローなら抵抗がYをローに引き下げ。いずれか入力がハイなら、そのダイオードが伝導しYを電源電圧まで引き上げ。真理値表が示す通り：いずれかのハイ入力でハイ出力。
図(d)は一般的な実用例：バックアップ電池を商用電源とOR配線。直列ダイオードが電池の過放電を防ぎ、商用電源存在時の逆流を防止。停電時に電池が自動的に負荷を供給。
ダイオードによるアナログスイッチング
逆バイアスダイオードは開放回路、順バイアスダイオードは低抵抗として振る舞うため、DC制御ラインを妨げずにAC信号をスイッチングするのに適しています。以下の共振ネットワークがこの原理を示します。
このセットアップでは、並列LC共振器がスイッチドコンデンサセットと結合。各コンデンサは、関連ダイオードを順バイアスするデジタル制御線で選択。制御線がロー（RFチョークとダイオードを通じて+5 V）になると、コンデンサが並列接続され共振周波数が低下。すべての制御がハイならコンデンサは非接続。RFチョークと大容量DCブロッキングコンデンサが、RF経路を制御回路から分離し、AC漏洩を防止。
極めて高周波では、逆バイアスダイオードの寄生容量が顕著になり得ます；PINダイオードを用いるとより低容量・高絶縁が実現できます。
関連ワークシート：
- 基本ロジックゲートワークシート
産業技術