最简单的半导体元件 - 二极管 -执行与管理电流流动方向的核心目的有关的各种有用功能。 二极管允许电流仅在一个方向上流过它们。
完全有效的二极管似乎是开路的负电压，否则看起来像是短路。 但是由于二极管承受了一些低效率，它们的电流 - 电压关系是非线性的。
因此，您需要查阅二极管的数据表，查看任何给定二极管的正向电压相对于其正向电流的曲线图，以便为您的特定项目选择正确的二极管。
二极管的应用
尽管只是简单的双引脚半导体器件，但二极管在现代电子产品中至关重要。 二极管的一些典型应用包括：
- 整流电压，如将交流电转变为直流电压
- 隔离来自电源的信号
- 控制信号的大小
- 混合信号
电源转换
二极管的一个重要应用是将交流电转换为直流电。 一个二极管或四个二极管可用于通过形成一个半路（单个二极管）或一个全波（四个二极管） 整流器将110V家用电源转换为DC。 一个二极管通过只允许一半的AC波形通过它来实现这一点。 当使用这个电压脉冲对电容充电时，输出电压看起来是一个具有小电压纹波的稳定的直流电压。 使用全波整流器通过布线AC脉冲使得该过程更加高效，使得输入正弦波的正半部分和负半部分仅被看作正脉冲，从而有效地将输入脉冲的频率加倍到电容器，有助于保持充电并提供更稳定的电压。
二极管和电容器也可用于创建多种类型的电压乘法器，以获取较小的交流电压并将其乘以产生非常高的电压输出。 交流和直流输出都可以使用正确的电容和二极管配置。
信号的解调
二极管最常见的用途是去除交流信号的负向分量。 由于AC波形的负极部分通常与正半部分相同，因此在剥离它的过程中实际上很少有信息丢失，从而导致更高效的信号处理。
信号解调通常在无线电中用作滤波系统的一部分，以帮助从载波中提取无线电信号。
过压保护
二极管还可用作敏感电子元件的保护装置。 当用作电压保护器件时，二极管在正常工作条件下不导通，但立即将任何高压尖峰接地，以防止其损坏集成电路。 称为瞬态电压抑制器的专用二极管专为过电压保护而设计，能够在短时间内处理非常大的功率尖峰，这是典型的电压尖峰或电击特性，通常会损坏元件并缩短电子产品的使用寿命。
类似地，二极管可以通过充当限幅器或限幅器来调节电压，这是一种专门用途，用于限制在特定点可以通过的电压。
电流转向
二极管的基本应用是控制电流并确保其只在正确的方向流动。 使用二极管的电流转向能力以获得良好效果的一个领域是从电源供电切换到电池供电。 当设备插入并充电时（例如手机或不间断电源），设备应仅从外部电源供电而不是电池供电，并且设备插入电池时应拉电并充电。 一旦电源被切断，电池应该给设备供电，以免用户发现中断。
电流转向的一个很好的例子是通过反向电流保护。 例如，考虑一下你的车。 当您的电池耗尽并且友善的路人提供帮助时使用跨接电缆时，如果混合红色和黑色电缆的顺序，则不会油炸汽车的电气系统，因为与电池相邻的二极管会阻塞错误的方向电流。
逻辑门
计算机以二进制形式运行 - 无尽的零海之中。 计算中的二元决策树基于二极管启用的逻辑门，控制开关是打开（“1”）还是关闭（“0”）。 尽管现代处理器中出现了数以百万计的二极管，但它们在功能上与您在电子产品商店购买的二极管相同 - 体积更小。
二极管和光
LED手电筒只是一种手电筒，其照明源自发光二极管。 在正电压的情况下，LED发光。
相比之下，光电二极管通过集电极（如小型太阳能电池板）接收光，并将光转换为少量电流。