在電子電路中，二極管有很多的品種和用法。這節(jié)主要是介紹一些重要的品種和用法。
1、普通二極管
整流二極管用得很廣，整流器件可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。由于二極管的單向?qū)щ娦?，故交流電只有一半周期可以通過二極管。一個(gè)二極管可以用在普通的充電器提供直流電（圖8-27）。在與放電電流相反的直流電流流過時(shí)，蓄電電池就能夠被充電。整流器的作用就是僅允許直流對(duì)電池充電。
在圖8－27中，我們還注意到，二極管連接后使充電電流的方向與放電電流的方向正好相反。而且二極管的陰極必須和電池的正端相連，否則，將會(huì)使電池放電和損壞二極管?？梢姡O管的正確連接相當(dāng)?shù)闹匾?br>
一個(gè)理想的整流器在受到反偏壓時(shí)馬上關(guān)斷，但是pn結(jié)二極管是不可能馬上就能關(guān)斷的。在二極管處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，在結(jié)附近有大量的電子和空穴存在，在反壓條件下，必須耗費(fèi)一定的時(shí)間將結(jié)附近的載流子清除和建立耗盡層，因此不可能立即將二極管關(guān)斷。在低頻整流時(shí)，比如50hz，關(guān)斷時(shí)間不會(huì)有什么影響。然而在高頻電路整流時(shí)，它就是一個(gè)必須考慮的因素。
2、肖特基二極管
到現(xiàn)在為止，我們已經(jīng)知道了兩種不同型號(hào)半導(dǎo)體界面產(chǎn)生一個(gè)二極管。有一些金屬和半導(dǎo)體的界面也有整流特征，這種類型界面稱作勢(shì)壘。肖特基二極管就是使用了一塊n型硅晶片結(jié)合鉑金而成的。半導(dǎo)體金屬勢(shì)壘使得二極管開或關(guān)，較pn結(jié)快得多。圖8－28給出了肖特基二極管的符號(hào)。
在肖特基二極管處于正偏壓條件下，n型陰極的電子必定獲得能量穿過勢(shì)壘到達(dá)金屬陽極。有時(shí)使用“熱載流子二極管”一詞。一旦“熱載流子”到達(dá)金屬，它們與大量的自由電子混合，很快就釋放它們的額外能量。在反偏壓條件下，二極管馬上就能停止導(dǎo)通，因?yàn)椴皇强拷⒑谋M區(qū)來阻止電流的流動(dòng)。由于電子已經(jīng)失去了額外能量，以至于電子沒有足夠的能量越過勢(shì)壘返回到陰極。但是，如果加上大于50v的反向電壓，勢(shì)壘就會(huì)因擊穿而導(dǎo)通。因此勢(shì)壘型器件不能用于高電壓的電路。肖特基二極管只需要0.3v的正向電壓就能夠建立正向電流。它們比較適合應(yīng)用于高頻、低電壓的場(chǎng)合。
3、穩(wěn)壓二極管
有一種齊納二極管用于穩(wěn)壓，它的特性曲線和符號(hào)示于圖8－29，它的符號(hào)除了在陰極用一個(gè)彎曲的線表示字母z外，其他均與整流二極管相同。齊納二極管的穩(wěn)壓范圍從3.3-200v。例如1n4733就是一個(gè)常用的5.1v穩(wěn)壓齊納二極管。
齊納二極管和整流二極管的不同點(diǎn)在于它們?cè)陔娮与娐分械牟煌瑧?yīng)用。只要使用在正常的范圍內(nèi)，它的電壓降等于它的額定電壓加或減一個(gè)小的誤差電壓。與整流二極管相比，它工作在反向電壓。整流二極管的正常工作電子流是從陰極到陽極。而齊納二極管的工作在反向?qū)ǎ译娮恿魇菑年枠O到陰極。
齊納二極管電流變化只會(huì)引起電壓的小的改變。圖8-30很清楚的表明了這一點(diǎn)。在正常的工作范圍內(nèi)，齊納二極管的電壓相當(dāng)穩(wěn)定。
圖8-30（b）表明怎樣用齊納二極管穩(wěn)壓。一個(gè)限流電阻用于防止齊納二極管由于通過太大電流而發(fā)熱。而穩(wěn)定的輸出就是二極管自身兩端的電壓值。注意，導(dǎo)通時(shí)電子從陽極到陰極。齊納穩(wěn)壓電路將在下一章中作詳細(xì)的介紹。
4、二極管應(yīng)用電路
二極管還可用于削波或限幅。圖8－31，二極管d1限制輸入的信號(hào)電壓在-0.6v, d2限制輸入的信號(hào)電壓在0.6v，在輸入信號(hào)很小時(shí)它不受二極管影響。二極管在關(guān)斷時(shí)有很高的電阻，但是，若信號(hào)過大就會(huì)使得二極管導(dǎo)通。此時(shí)，額外的信號(hào)電壓就降在r 1上。因此，輸出的電壓峰-峰值就保持到1.2v。這種限幅的方法經(jīng)常用于信號(hào)很大的情況下。例如，削波常用來阻止音頻超過一定的聲限。
圖8－31顯示，輸入是一個(gè)正弦波，但是輸出更接近方波。有時(shí)候，削波也用于改變波形。削波的第三種作用是為濾掉信號(hào)上的噪聲脈沖，若噪聲脈沖超過了限幅點(diǎn)，它們就會(huì)被消波或是受到限制，最終的信號(hào)的噪聲比原來信號(hào)的噪聲就要低得多。
圖8－31中，二極管d2削去了正半波。在信號(hào)電壓從零開始增加的過程中，起初沒有什么變化，直到信號(hào)電壓達(dá)到0.6v，d2導(dǎo)通了，它的電阻比r 1的阻值要小得多，電阻r 1上的電壓降就要遠(yuǎn)大于0.6v。在后半周，隨著電壓達(dá)到-0.6v，d1就導(dǎo)通，d1導(dǎo)通后，r 1上的電壓降要遠(yuǎn)大于-0.6v，整個(gè)信號(hào)的限幅就在0.6v和-0.6v之間，或者說峰-峰值是1.2v。在箝位電路中若使用鍺管，由于它的導(dǎo)通電壓是0.2v，峰-峰值就只有0.4v。
通過將二級(jí)管串聯(lián)，限幅點(diǎn)可以變到更高的電壓值。如圖8－32中，就需要有0.6v+0.6v，或是1.2v使d3和d 4導(dǎo)通。注意，現(xiàn)在的值就是1.2v，同樣的d1和d2也必須有-1.2v才能夠?qū)?，故輸出電壓的峰－峰值就限制?.4v，通過使用齊納二極管，如圖8－33，可以得到更高的箝位點(diǎn)。我們假定d2、d4為穩(wěn)壓4.7v的齊納二極管，由于要導(dǎo)通d4需要4.7v的電壓，而導(dǎo)通d3需要0.6v的電壓，那么正電壓的限幅值就是+5.3v，同樣，d1、d2就使得負(fù)的限幅值為-5.3v。圖8－33的輸出信號(hào)的峰-峰值就是10.6v。
齊納二極管處于正偏壓時(shí)，它的管壓降比整流管的要大一些（約0.7v），因此，圖8－33可以簡(jiǎn)化為圖8－34，用兩個(gè)齊納二極管背對(duì)背的接法來實(shí)現(xiàn)。電子流方向向上時(shí)，下面的齊納二極管管壓降為0.7v，上面的達(dá)到額定穩(wěn)壓值。在電子流方向向下時(shí)，上面的齊納二極管管壓降為0.7v，下面的達(dá)到穩(wěn)壓值。譬如，若我們用到兩個(gè)1n4733，輸出電壓的限幅值就是5.1v +0.7v=5.8v，電壓的峰-峰值就是11.6v。
二極管還可以用作箝位或直流恢復(fù)器，如圖8－35，信號(hào)源產(chǎn)生交流信號(hào)，圖中表明，電阻r的輸出信號(hào)并不是原來的交變電流，它的均值并不是0v，而是正電壓值。這種信號(hào)在電子電路中是常見的既有交流成分，也有直流成分，那么直流成分是來自哪兒呢？其實(shí)，直流成分是由二極管通過對(duì)電容的充電產(chǎn)生的，我們注意到，在圖8－35中有二極管允許充電電流流過電容c的左邊，電流使得額外的電子積聚到電容左邊，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的電荷。右邊的電子流出，使得右端為正。如果電容的放電時(shí)間（τ＝r×c）比信號(hào)的周期要長(zhǎng)，電容就會(huì)一周又一周保持一個(gè)穩(wěn)定的電壓。
例8-6
若電容為1μf，電阻值為10 kω和信號(hào)源的頻率為1khz。估算圖8－35的放電時(shí)間。
rc的時(shí)間常數(shù)用以下公式求：
τ=r×c=10×103ω×1×10-6f=0.01s
求得信號(hào)的周期為：
t= = =0.001s
我們可以得到放電時(shí)間常數(shù)大約是信號(hào)周期t的10倍。
圖8-36是圖8－35的等效電路，它通過用直流電流源代替電容串聯(lián)到交流信號(hào)源來解釋了箝位的過程，直圖中流電壓源udc使正弦曲線的原點(diǎn)上移。
從圖8－35可見，圖中的輸出信號(hào)有0.6v降到零軸以下，表示二極管導(dǎo)通時(shí)輸出電壓是-0.6v，每當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)向電容充電一次。
圖8－37表明，如果二極管反接，充電電流反向，電容也將在它的右端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓。圖中表明，輸出的信號(hào)有一個(gè)負(fù)的直流成分。這個(gè)電路稱為“反向箝位”。
箝位有時(shí)候會(huì)在我們不需要時(shí)發(fā)生。譬如，一個(gè)信號(hào)發(fā)生器常用作電路測(cè)試源，有些信號(hào)發(fā)生器在輸出端到輸出插孔間有一個(gè)耦合電容。假如你將這樣一個(gè)信號(hào)發(fā)生器接到一個(gè)不平衡的二極管負(fù)載上就會(huì)導(dǎo)致對(duì)耦合電容的充電，直流充電的結(jié)果是與交流信號(hào)串聯(lián)到一起，而且改變了測(cè)試電路的工作方式。必要時(shí)在地與信號(hào)源輸出孔間接一個(gè)直流電壓表或直流耦合示波器可以檢測(cè)出是否發(fā)生了箝位。
圖8-38表明了二極管怎樣防止產(chǎn)生電弧和損壞元件。當(dāng)線圈中電流突然中止，線圈中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)高電壓能引起產(chǎn)生電弧，會(huì)破壞像集成電路和三極管這種電壓敏感元件。在圖8－38（a）中，當(dāng)與繼電器線圈串聯(lián)的開關(guān)打開時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生電弧。在圖8－38（b）中，使用一個(gè)保護(hù)用的二極管并到線圈的兩端，反電動(dòng)勢(shì)作為二極管的正偏壓，二極管就能安全的對(duì)線圈進(jìn)行放電，有效的抑制電弧的產(chǎn)生。
關(guān)于電子學(xué)：元件應(yīng)用
l 蘭色led制作很困難對(duì)大多數(shù)應(yīng)用太貴
l 齊納二級(jí)管有時(shí)用于防止瞬變電壓損壞電路
l 無線電接收機(jī)中晶體作為檢波二級(jí)管
5、發(fā)光二極管及應(yīng)用
還有一種重要的二極管，它就是發(fā)光二極管，也叫l(wèi)ed。圖8－39（a）是它的圖形符號(hào)，圖8－39（b）表示led的電子穿過結(jié)與空穴結(jié)合，這個(gè)過程改變了它的狀態(tài),從一個(gè)能級(jí)降到另一個(gè)低的能級(jí)，自由電子必然要釋放過多的能量。硅二級(jí)管釋放過多的能量變成熱。而砷化鎵二極管變成熱和紅外線光釋放過多的能量。這種二極管稱為“紅外發(fā)光二極管”。紅外線是人肉眼不可見的，通過不同材料摻雜到砷化鎵就能夠生產(chǎn)出紅、綠、黃可見光。
激光二極管通過精確控制物理尺寸而產(chǎn)生光學(xué)共振，它也是一種led或ired。激光二極管有一個(gè)全反射端和一個(gè)部分反射端。如果二極管的電流合適，光就會(huì)在兩端之間來回反射，并增加相位。部分反射端釋放出單一的相位和頻率的光。在討論光時(shí)，一種相位就叫相干，一種頻率就叫單色。這種共振處在一種頻率下，這將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的單色光輸出。激光二極管常用于光纖通信，干涉儀，定位系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)中。
較之硅二極管，led和ired有更高的正向電壓降, 它在１.5-2.5v之間可變，主要取決于二極管的電流大小，二極管的品種和它的顏色。假如沒有制造商提供的資料，通常２ｖ是一個(gè)很好的起點(diǎn)。假定在圖8-39（b）中，led的電流給定為２０mａ，電壓給定為５ｖ，我們用歐姆定律求限流電阻的大小。計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)將電源電壓減去二極管的管壓降，才能得到電阻兩端的電壓降：
ｒ＝＝＝１５０ω
例8-７
汽車電路所用電源電壓為12ｖ，發(fā)光二極管需要電流為15mａ，假定管壓降是２ｖ，試選擇一個(gè)合適的限流電阻（阻值和額定功率）。
ｒ＝＝６６７ω
限流電阻的功率也是一個(gè)很重要的量：
ｐ＝ｉ２ｒ＝（１５mａ）２×667ω=150mｗ
為了更好的可靠性，電阻的額定功率通常是按加倍原則選擇。300mw超過1／4w，因此可以選擇1／2w。
圖8－39（c）表示了兩種外形的發(fā)光二極管。與其它的二極管一樣，led管也要按正確的極性安裝。
通常，發(fā)光二極管牢固、小、壽命長(zhǎng)。由于沒有燈絲的逐漸加熱或冷卻，故沒有熱延遲產(chǎn)生，所以它們很容易被關(guān)斷。它們自身是由專用的光催化劑做成的，能做成各種各樣的形狀。它們比一般的白熾燈要靈活得多，發(fā)光二極管可以被用于０－９的數(shù)字顯示，圖8-40是一種典型的七段碼顯示器，通過選擇合適的段碼，就能夠得到希望顯示的數(shù)字。
光二極管是對(duì)光很敏感的硅器件。它們通常工作在反偏壓，當(dāng)光子能量進(jìn)入耗盡層，產(chǎn)生電子空穴對(duì)形成電流，因此，光二極管在沒有光輸入時(shí)有很高的反向電阻，在有光輸入時(shí)，反向電阻就很小。圖8-41是一個(gè)光電耦合電路，一個(gè)光耦合器由一個(gè)led或ired、一個(gè)光二極管或光電三極管組成。當(dāng)ｓ1開時(shí)，led關(guān)斷，沒有光進(jìn)入光二極管，光二極管的電阻和輸出信號(hào)都是高，當(dāng)ｓ1閉合后，led開啟，有光進(jìn)入光二級(jí)管，而且由于在ｒ2上有電壓降，光二極管的電阻和輸出信號(hào)降到較低的值。光耦合器在電路中常用來隔離兩個(gè)電路。也被稱為“光電隔離”，在圖8-41中用于聯(lián)結(jié)輸入電路和輸出電路的就只有光。因此在電氣上是互相隔離的。
發(fā)光二極管和光二極管常用于為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w電纜的聯(lián)結(jié)。對(duì)比導(dǎo)線而言，光纜雖然很貴，但是它卻有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
1. 消除了電和磁場(chǎng)的相互干擾。
2. 長(zhǎng)線傳輸中的數(shù)據(jù)量大。
3. 數(shù)據(jù)安全性好。
4. 爆炸環(huán)境下仍然安全。
5. 更小更輕。
led和激光二極管都能迅速的產(chǎn)生脈沖。，可以用于高速的數(shù)據(jù)傳送。在光纖的另一端需要一個(gè)光檢測(cè)器將光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖。光二極管可用于完成該工作，圖8－42表明，二極管產(chǎn)生的光進(jìn)入到光纜的一端，然后從另一端輸出，在該端由光敏二極管檢測(cè)到達(dá)的光。
圖8－42 光纜
圖8－42同時(shí)也顯示了光纜的種類和結(jié)構(gòu)。這些光纜都是光纖，工作都是完全依靠?jī)?nèi)部的光反射。當(dāng)光射入到一個(gè)透明的表面，它就會(huì)產(chǎn)生反射光束和折射光束，若光線入射的角度小于臨界角，所有的光線都會(huì)被反射。假如中心材料還覆蓋有其他的折射率更小的材料，以小角度射向覆蓋層的光線就實(shí)現(xiàn)全反射，大部分的光纜使用不同的石英玻璃材料做成線芯和覆蓋層。
圖8－42中的指數(shù)階躍多模式光纖，它用了一個(gè)相對(duì)較大的線芯。因此，有一些光線的脈沖可能會(huì)直接以直線通過，而其它以彎彎曲曲的線路經(jīng)過覆蓋層。不同的射線到達(dá)探測(cè)二極管的時(shí)間取決于它不同路線的長(zhǎng)度。輸出的脈沖時(shí)間被展寬。仔細(xì)觀察圖8－42的輸入與輸出脈沖。你就能發(fā)現(xiàn)，在指數(shù)階躍多模光纖中，脈沖的展寬不允許高速傳輸。高速脈沖的傳遞要求各個(gè)脈沖的時(shí)間間隔緊靠在一起，由于各個(gè)脈沖在間隔越來越緊密，在脈沖展寬后就不可能將它們分離成單個(gè)的脈沖。因此，多模光纖不能用于長(zhǎng)距離、高速度的通訊中。
圖8－42中還有一種梯度指數(shù)多模式光纖，這種光纜的輸出脈沖展寬較少。在這里，折射率將逐漸從中心到覆蓋層變小，光線傳遞的曲線更加彎彎曲曲，這主要是由于折射率在不斷變化。曲線光線到達(dá)探測(cè)二極管的時(shí)間與直線光線到達(dá)二極管的時(shí)間幾乎相同。這主要是由于直線光在線芯中心傳輸更慢。
圖8－42中還有一種單模式的光纖，它是一種高速傳輸?shù)墓饫|。注意到，光線僅以直線方式在窄線芯中傳送。脈沖的展寬最小，因此可以用于高速數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)流在光纖中傳輸?shù)乃俣鹊臉O限是每秒100億位，在以后的幾年中達(dá)到每秒1萬億位的速度。
光纜用于數(shù)據(jù)傳輸中用到的典型光信號(hào)的電平為100μw或更小，在這種條件下，人眼不會(huì)受到危害，但是其他的應(yīng)用中，可能用到了更高的功率電平。若沒有檢驗(yàn)過功率電平是絕對(duì)安全，千萬不要用眼去看光纜的內(nèi)部。還要注意的是，有些系統(tǒng)用的是不可見光源，可能什么都看不到，但是卻可以危害到你的眼睛。
6、變?nèi)荻O管及應(yīng)用
變?nèi)荻O管是一種可替換可變電容的固態(tài)器件。大部分電子調(diào)諧都需要改變電容?？勺冸娙萃ǔｓw積大、易損壞、而且價(jià)格昂貴。如果一個(gè)電容器要求通過前面的面板調(diào)節(jié)，就必須有一個(gè)金屬軸和一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械連接。這就導(dǎo)致了設(shè)計(jì)的麻煩。變?nèi)荻O管是由電壓控制的，不需要控制軸或機(jī)械連接，而且變?nèi)荻O管體積小、堅(jiān)固、便宜。在現(xiàn)代的電子設(shè)備中，它已經(jīng)取代了可變電容器。
圖8－43中能清楚的看到pn結(jié)對(duì)電容的影響。電容是由兩個(gè)被介電材料或絕緣體隔離的導(dǎo)電極板構(gòu)成，電容量取決于兩個(gè)導(dǎo)體極板的面積和介質(zhì)材料。加上反偏壓的二極管有同樣電結(jié)構(gòu)，p型材料可以看成是一個(gè)電極板，n型材料可以看成是另外一個(gè)電極板，耗盡層就是絕緣材料或介電材料。通過調(diào)整反向的偏壓、改變耗盡層的寬度，二極管的電容也就改變了。在一個(gè)很高的反偏壓條件下，由于耗盡層變得很寬，導(dǎo)致二極管的電容量很小。通過移動(dòng)可變電容的兩個(gè)導(dǎo)電片，使得它們的距離增大，能夠得到同樣的效果。在反偏壓很小時(shí)，耗盡層變得很窄，二極管電容量隨之增大。
圖8－44顯示了變?nèi)菡{(diào)諧二極管在受反壓條件下的電容量，單位為pf。電容量隨著反偏壓的增加而減小。變?nèi)荻O管可以用于簡(jiǎn)單的lc調(diào)諧電路。圖8－45就是由一個(gè)電感（l）和兩個(gè)電容構(gòu)成的，上面的電容c2比下面的變?nèi)荻O管的電容值c1要大很多，這樣調(diào)諧電路諧振頻率主要由電感和變?nèi)荻O管的電容決定。
你可以回憶一下：串聯(lián)電容的總電容公式：
cs=
例8-8
若圖8－45 中c2為0.005μf，c1從400到100pf隨著電壓的增加而減小，計(jì)算等效電容量。首先，將0.005uf 轉(zhuǎn)化為pf。
0.005×10-6=5000×10-12
接著，計(jì)算c1=400pf 時(shí)的總電容值：
cs==370pf
在c1=100pf時(shí)
cs==98pf
在兩種情況下，串聯(lián)的電容值都接近c(diǎn)1的值。
在圖8－45中，串聯(lián)的電容起到了調(diào)諧電感器的作用，該電容值取決于偏壓電路，因此
調(diào)整r 2將改變lc調(diào)諧電路的諧振頻率。
你可以回憶一下：lc電路的諧振頻率計(jì)算公式：
fr=
例8-9
計(jì)算在可變電容范圍為400到100pf的頻率范圍，假如線圈電感為1μh。假定c2的值相當(dāng)大，對(duì)電路不會(huì)產(chǎn)生影響，得到高頻為：
fh= =15.9mhz
低頻為：
fl= =7.96mhz
高頻減去低頻的值就得到了頻率的范圍。
frange=fh-fl=15.9mhz-7.96mhz=7.94mhz
可見，在可變電容的范圍是4到1時(shí)，高頻與低頻的比率為2：1，這是因?yàn)轭l率反比于電容值的平方根。
例8-10
若圖8－45中可變電容的范圍是10到1，求頻率比值：
解：fratio==3.16
圖8－45中的r1有很高的電阻值，它用來隔離調(diào)諧電路和偏壓控制電路。這樣防止了調(diào)諧電路的q值的減少。負(fù)載的阻抗越高，q的值越大。電阻r2和r3的作用是可調(diào)電壓分壓器。隨著電阻的滑臂的往上滑動(dòng)，二極管的反偏壓就會(huì)增加。該過程會(huì)減少變?nèi)荻O管的電容并升高調(diào)諧電路諧振頻率。若沒有r3，二極管的偏壓可能會(huì)減到零。在變?nèi)荻O管調(diào)諧電路中，零偏壓是不允許的。在調(diào)諧電路中交流信號(hào)可能會(huì)導(dǎo)致二極管的正向?qū)?，這樣會(huì)引起不希望出現(xiàn)的結(jié)果。圖8－45的這種電路能夠用于許多電子調(diào)諧電路。
7、pin二極管及應(yīng)用
有一部分二極管在p區(qū)和n區(qū)之間建立了“本征”(intrinsic layer)層。這些二極管被稱為pin二極管，i就是指p區(qū)和n區(qū)之間的“本征”層。本征層是純硅，在pin管受正偏壓的條件下，載流子注入本征區(qū)。反之，在二極管受反偏壓的條件下，需要有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間來將載流子清除出本征區(qū)。這就使得pin管不能夠用于高頻整流。
pin管的價(jià)值在于它們可以作為可變電阻用于射頻電路。圖8－46表明了在直流條件下一種典型的pin電阻變化特性。當(dāng)直流電流增加時(shí)，pin管的電阻減小。
pin管也可以用作射頻開關(guān)。它們的優(yōu)勢(shì)在于更快速、更安靜、更可靠地工作。一個(gè)典型的情況示于圖8－47中的雙路無線電裝置。接收和發(fā)送公用一個(gè)天線，但是當(dāng)發(fā)送在進(jìn)行時(shí)，接收就必須與天線隔離開，否則發(fā)送可能遭到破壞。這個(gè)隔離過程通過用一個(gè)正電壓加到圖8－47偏壓端使得兩個(gè)pin管開通來實(shí)現(xiàn)。直流電流將從地流過d2，經(jīng)過線圈，通過d1流過射頻扼流圈到達(dá)電源端。兩個(gè)二極管都有低的電阻值，從發(fā)射機(jī)發(fā)出的射頻信號(hào)通過d1到天線上將幾乎不會(huì)損失。d2也有低的電阻值，在發(fā)射信號(hào)時(shí)，它能夠顯著抑制射頻電壓到達(dá)接收裝置的輸入端。在接收過程中，除去偏壓，兩個(gè)二極管都表現(xiàn)為高阻抗。d1使天線和發(fā)射機(jī)有效的隔離開。
除了射頻轉(zhuǎn)換之外，pin管還可以提供射頻信號(hào)衰減，圖8－48是pin管的衰減器電路，當(dāng)控制點(diǎn)在0v時(shí)，從輸入到輸出，信號(hào)很少衰減，這主要是由于d1處于正向偏置的低阻抗?fàn)顟B(tài)。d2處于反向偏置，對(duì)信號(hào)沒有任何的影響。正向偏置取決于通過3kω的電阻的電壓降，控制點(diǎn)在0v時(shí)，有12v的電壓通過包括一個(gè)3kω電阻、d1和2.7kω的電阻的串聯(lián)電路。順著箭頭的方向，由于二極管的電阻很小，幾乎可以忽略掉，因此3kω的電阻上的電壓降可以求出：
u=×12v=6.32v
左邊的51ω電阻節(jié)點(diǎn)a的電壓是從12v減去6.32v得到：
ua =12v-6.32v=5.68v
由于d2 的陰極為6v，而陽極通過一個(gè)51ω的電阻連到5.68v，由于陰極比陽極的電勢(shì)高，故d2處于反向偏置，有很高的電阻。
圖8－48中，在控制電壓變到6v時(shí)，情況就剛好相反了，順著箭頭方向，d1關(guān)斷而d2開通，由于d2在一個(gè)低的電阻狀態(tài)，因此幾乎沒有任何的輸入信號(hào)可以到達(dá)輸出端。假定d2的陰極就是射頻地（通常通過一個(gè)電容連到地,在信號(hào)的頻率起旁路作用）輸入的信號(hào)完全降在左邊的51ω電阻上。
為了證明圖8－48中的d1在控制電壓為6v時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，我們將再次用到分壓方程。電流的方向現(xiàn)在是通過d2、51ω電阻、3kω電阻，現(xiàn)在流過3kω電阻的電壓降為：
u=×（12v-6v）=5.9v
d1陽極端的電壓可以通過12v減去電壓降得到：
ua=12v-5.9v=6.1v
因此，d1的陽極相對(duì)陰極而言僅有0.1v的正向電壓，這個(gè)正偏壓不足以使d1導(dǎo)通，因此d1處于關(guān)斷高阻抗?fàn)顟B(tài)。