最簡單的半導體元件 - 二極管 -執行與管理電流流動方向的核心目的有關的各種有用功能。 二極管允許電流僅在一個方向上流過它們。
完全有效的二極管似乎是開路的負電壓，否則看起來像是短路。 但是由於二極管承受了一些低效率，它們的電流 - 電壓關係是非線性的。
因此，您需要查閱二極管的數據表，查看任何給定二極管的正向電壓相對於其正向電流的曲線圖，以便為您的特定項目選擇正確的二極管。
二極管的應用
儘管只是簡單的雙引腳半導體器件，但二極管在現代電子產品中至關重要。 二極管的一些典型應用包括：
- 整流電壓，如將交流電轉變為直流電壓
- 隔離來自電源的信號
- 控制信號的大小
- 混合信號
電源轉換
二極管的一個重要應用是將交流電轉換為直流電。 一個二極管或四個二極管可用於通過形成一個半路（單個二極管）或一個全波（四個二極管） 整流器將110V家用電源轉換為DC。 一個二極管通過只允許一半的AC波形通過它來實現這一點。 當使用這個電壓脈衝對電容充電時，輸出電壓看起來是一個具有小電壓紋波的穩定的直流電壓。 使用全波整流器通過佈線AC脈衝使得該過程更加高效，使得輸入正弦波的正半部分和負半部分僅被看作正脈衝，從而有效地將輸入脈衝的頻率加倍到電容器，有助於保持充電並提供更穩定的電壓。
二極管和電容器也可用於創建多種類型的電壓乘法器，以獲取較小的交流電壓並將其乘以產生非常高的電壓輸出。 交流和直流輸出都可以使用正確的電容和二極管配置。
信號的解調
二極管最常見的用途是去除交流信號的負向分量。 由於AC波形的負極部分通常與正半部分相同，因此在剝離它的過程中實際上很少有信息丟失，從而導致更高效的信號處理。
信號解調通常在無線電中用作濾波系統的一部分，以幫助從載波中提取無線電信號。
過壓保護
二極管還可用作敏感電子元件的保護裝置。 當用作電壓保護器件時，二極管在正常工作條件下不導通，但立即將任何高壓尖峰對地短路，不會損壞集成電路。 稱為瞬態電壓抑制器的專用二極管專為過電壓保護而設計，能夠在短時間內處理非常大的功率尖峰，這是典型的電壓尖峰或電擊特性，通常會損壞元件並縮短電子產品的使用壽命。
類似地，二極管可以通過充當限幅器或限幅器來調節電壓，這是一種專門用途，用於限制在特定點可以通過的電壓。
電流轉向
二極管的基本應用是控制電流並確保其只在正確的方向流動。 使用二極管的電流轉向能力以獲得良好效果的一個領域是從電源供電切換到電池供電。 當設備插入並充電時（例如手機或不間斷電源），設備應僅從外部電源供電而不是電池供電，並且設備插入電池時應拉電並充電。 一旦電源被切斷，電池應該給設備供電，以免用戶發現中斷。
電流轉向的一個很好的例子是通過反向電流保護。 例如，考慮一下你的車。 當您的電池耗盡並且友善的路人提供幫助時使用跨接電纜時，如果混合紅色和黑色電纜的順序，則不會油炸汽車的電氣系統，因為與電池相鄰的二極管會阻塞錯誤的方向電流。
邏輯門
計算機以二進制形式運行 - 無盡的零海之中。 計算中的二元決策樹基於二極管啟用的邏輯門，控制開關是打開（“1”）還是關閉（“0”）。 儘管現代處理器中出現了數以百萬計的二極管，但它們在功能上與您在電子產品商店購買的二極管相同 - 體積更小。
二極管和光
LED手電筒只是一種手電筒，其照明源自發光二極管。 在正電壓的情況下，LED發光。
相比之下，光電二極管通過集電極（如小型太陽能電池板）接收光，並將光轉換為少量電流。