瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）是一種專門用于保護(hù)電路免受瞬態(tài)高電壓沖擊的器件。當(dāng)電路中出現(xiàn)瞬間的高電壓脈沖，如雷電感應(yīng)、靜電放電、電路開關(guān)瞬間產(chǎn)生的浪涌電壓等，TVS 能夠迅速響應(yīng)，在極短時間內(nèi)進(jìn)入反向雪崩擊穿狀態(tài)，將過高的電壓鉗位在安全值，吸收多余的能量，保護(hù)電路中的其他敏感元件免受損壞。在電子設(shè)備的接口電路，如 USB 接口、以太網(wǎng)接口等，以及電源輸入輸出端，常接入 TVS 二極管進(jìn)行防護(hù)。在汽車電子系統(tǒng)中，由于汽車運行環(huán)境復(fù)雜，存在各種電氣干擾和電壓瞬變，TVS 二極管廣泛應(yīng)用于汽車電子控制單元（ECU）、車載通信設(shè)備等的保護(hù)，確保汽車電子設(shè)備在惡劣電氣環(huán)境下可靠運行。變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨反向電壓變化而改變，常用于無線電調(diào)諧電路，實現(xiàn)頻道頻率的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。74LV393D,112

    二極管的種類繁多，按材料分類是其中一種重要的方式，不同材料制成的二極管具有各自獨特的性能和應(yīng)用場景。鍺是一開始用于制造二極管的材料之一。鍺二極管具有較低的正向電壓降，一般在 0.2 - 0.3V 左右。這使得它在一些對電壓要求較低的電路中表現(xiàn)出色。例如，在早期的收音機等音頻電路中，鍺二極管可以在較低的電源電壓下正常工作，有效地對音頻信號進(jìn)行整流等處理。然而，鍺二極管也有一些缺點，它的反向漏電流相對較大，這意味著在反向電壓下，仍有一定量的電流通過，這在某些高精度要求的電路中可能會帶來問題。移位寄存器NPIC6C596ADJ品牌NEXPERIA/安世SOT109-1光電二極管能將光信號轉(zhuǎn)為電信號，可用于光通信、煙霧報警器等設(shè)備。

    肖特基二極管是基于金屬 - 半導(dǎo)體接觸形成的二極管。它具有幾個明顯的特點。首先，肖特基二極管的正向?qū)妷狠^低，通常比普通硅二極管的導(dǎo)通電壓低 0.2 - 0.3V 左右。這使得它在低電壓、大電流的場合具有優(yōu)勢，可以降低電路的功耗。其次，肖特基二極管的開關(guān)速度非常快，這是因為它沒有普通二極管中的少數(shù)載流子存儲效應(yīng)。在高頻電路中，如射頻電路和高速數(shù)字電路中，肖特基二極管能夠快速地導(dǎo)通和截止，減少信號的失真和損耗。此外，肖特基二極管的反向恢復(fù)時間極短，這使得它在開關(guān)電源等需要頻繁開關(guān)的電路中表現(xiàn)出色。不過，肖特基二極管的反向耐壓能力相對較低，這在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍。

    光電二極管作為一種能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號的特殊二極管，在光通信、光電檢測等領(lǐng)域有著至關(guān)重要的應(yīng)用，其工作原理基于半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光電二極管的工作原理是內(nèi)光電效應(yīng)。當(dāng)光照射到光電二極管的PN結(jié)時，如果光子的能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，光子就會被吸收，從而在PN結(jié)附近產(chǎn)生電子-空穴對。在PN結(jié)內(nèi)電場的作用下，這些電子和空穴會被分離，電子向N區(qū)移動，空穴向P區(qū)移動，這樣就會在PN結(jié)兩端產(chǎn)生一個光生電動勢。如果光電二極管外接電路，就會有光電流產(chǎn)生。例如，在可見光范圍內(nèi)，當(dāng)波長合適的光照射到硅光電二極管上時，就會引發(fā)這種光電效應(yīng)，產(chǎn)生與光強度相關(guān)的電流。整流二極管可將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

    二極管的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程。早期的二極管是由電子管構(gòu)成的，體積大、功耗高且可靠性相對較低。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的興起，半導(dǎo)體二極管逐漸取代了電子管二極管。20 世紀(jì)初，科學(xué)家們開始對半導(dǎo)體材料進(jìn)行深入研究。在不斷的實驗和探索中，發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料的特殊導(dǎo)電性質(zhì)。到了 20 世紀(jì)中葉，硅和鍺等半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于二極管的制造。隨著制造工藝的不斷改進(jìn)，二極管的性能得到了極大的提升，如降低了正向?qū)妷?、提高了反向耐壓能力等。如今，二極管的種類繁多，除了普通的整流二極管外，還出現(xiàn)了發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、肖特基二極管等具有特殊功能的二極管，滿足了不同領(lǐng)域的需求。變?nèi)荻O管通過改變反向電壓調(diào)節(jié)結(jié)電容，用于射頻調(diào)諧與頻率合成電路。PTVS16VP1UTP

二極管在整流橋中組成橋式整流電路。74LV393D,112

    在功率放大器中，二極管扮演著保護(hù)晶體管、限制電流的重要角色。當(dāng)電流過大時，二極管會導(dǎo)通并提供一條安全的電流路徑，防止晶體管被燒毀。同時，二極管還可以作為限流器使用，通過限制電流來達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。濾波器是電源中不可或缺的重要部件之一。在濾波器中，二極管利用其單向?qū)щ娞匦詫崿F(xiàn)信號的整流和穩(wěn)壓作用。當(dāng)交流信號輸入到濾波器中時，二極管將正負(fù)半周的信號分別變?yōu)閱蜗驅(qū)ǖ碾娏鬏敵?；同時，在反向電壓下二極管還可以起到穩(wěn)壓作用，確保電源輸出的穩(wěn)定性和可靠性。74LV393D,112