發光二極管（LED）的工作原理基于半導體的電致發光現象。當 LED 的 PN 結正向導通時，注入的少數載流子與多數載流子復合，多余的能量以光的形式釋放出來。不同材料的 LED 可發出不同顏色的光，如常見的氮化鎵基 LED 可發藍光，通過與熒光粉組合還能實現白光照明。在照明領域，LED 憑借其節能、長壽命、響應速度快等優勢，已普遍取代傳統的白熾燈和熒光燈，用于室內外照明、汽車大燈等場景。在顯示領域，LED 顯示屏以其高亮度、高對比度、廣視角等特性，在廣告牌、電子看板、電視屏幕等方面得到大量應用，成為信息展示的重要載體。隨著科技的發展，新型二極管如肖特基二極管等不斷涌現，為電子設備性能的提升提供了更多可能。BTS612N1E323

    二極管是現代電子學中一種極為重要的基礎元件，它的結構和原理構成了其在電路中獨特功能的基石。從結構上看，二極管主要由P型半導體和N型半導體組成。P型半導體含有較多的空穴，而N型半導體則有較多的電子。當這兩種半導體緊密結合在一起時，在它們的交界面就會形成一個特殊的區域，叫做PN結。這個PN結是二極管能夠實現單向導電性的關鍵所在。從原理層面來說，當二極管兩端施加正向電壓時，即 P 型端接電源正極，N 型端接電源負極，此時外電場方向與內電場方向相反。在這個電壓的作用下，P 區的空穴和 N 區的電子都向 PN 結移動，使得 PN 結變窄，形成較大的電流，二極管處于導通狀態。例如，在一個簡單的直流電源供電的電路中，如果串聯一個二極管和一個電阻，當電源極性正確時，電路中有電流通過，電阻上會有電壓降，這可以通過示波器觀察到電壓和電流的變化情況。BTS240-A雙向觸發二極管可雙向導通，在晶閘管觸發電路中作為觸發器件，控制電路的通斷與功率調節。

    整流電路是二極管最常見的應用領域之一。在交流 - 直流轉換過程中，二極管發揮著關鍵作用。在簡單的半波整流電路中，當交流電源處于正半周時，二極管正向導通，電流通過負載電阻，在負載兩端產生一個正向的電壓；當交流電源處于負半周時，二極管反向截止，負載中沒有電流通過。這樣，在負載電阻兩端就得到了一個單向脈動的直流電壓。全波整流電路則利用了兩個二極管，將交流電源的正負半周分別進行整流，得到的直流電壓脈動更小。而橋式整流電路使用四個二極管，它可以在不改變輸入交流電源的情況下，更高效地將交流轉換為直流。通過這些整流電路，能夠將不穩定的交流電源轉換為相對穩定的直流電源，為電子設備提供穩定的電力供應。

    穩壓二極管是一種特殊的二極管，具有穩壓作用。在反向擊穿狀態下，穩壓二極管能夠保持電壓基本不變，為電路提供穩定的電壓環境。穩壓二極管廣泛應用于各種保護電路中，確保電路在電壓波動時仍能正常工作。發光二極管（LED）是一種能將電能轉換為光能的半導體器件。LED具有體積小、功耗低、壽命長等優點，廣泛應用于指示燈、顯示屏、照明等領域。LED燈的出現極大地推動了照明技術的革新和發展。二極管還可以作為傳感器使用。例如，溫度變化會影響二極管的正向壓降，因此可以通過測量二極管的正向電壓來反映溫度變化。此外，二極管還可以用于光電傳感器的制作，通過檢測光照產生的電流效應來實現對光信號的測量。二極管是一種常見的電子元件，具有單向導電性。

    LED的特性使其具有諸多優勢。首先是它的高亮度。與傳統的白熾燈和熒光燈相比，LED在相同的電能消耗下能夠產生更高的亮度。這是因為LED的發光效率更高，它將電能轉化為光能的比例更大。例如，在照明領域，一個幾瓦的LED燈泡可以產生與幾十瓦的白熾燈相當的亮度，節省了能源。其次，LED的壽命極長。一般來說，LED的使用壽命可以達到數萬小時甚至更長。這是由于LED的發光原理決定的，它沒有傳統燈絲那樣容易燒斷的問題，也沒有熒光燈中的熒光粉老化等問題。在長期使用過程中，LED的亮度衰減相對緩慢，這使得它在需要長期穩定照明的場合，如路燈、建筑物照明等應用中表現出色。二極管在電路中的穩定性對于保證電子設備正常運行至關重要。BUK653R4-40C

不同類型的二極管，如硅二極管和鍺二極管，具有不同的特性。BTS612N1E323

    二極管在信號處理電路中有著普遍而重要的應用，它能夠對信號進行多種方式的處理，滿足不同電路對信號的特殊要求。在限幅電路中，二極管發揮著關鍵作用。限幅電路用于限制信號的幅度，防止信號過大而損壞后續電路元件。例如，在音頻信號處理電路中，如果輸入的音頻信號幅度可能會超過功放電路的承受范圍，就可以使用二極管限幅電路。當音頻信號電壓在正常范圍內時，二極管處于截止狀態，信號正常通過。但當信號電壓超過一定值時，二極管導通，將信號電壓限制在一個安全范圍內。這種限幅功能可以通過不同的電路結構實現，如串聯一個電阻和一個二極管，或者使用多個二極管組成的雙向限幅電路，從而對信號的正、負半周都進行幅度限制。BTS612N1E323