无论什么类型的二极管，都有一个共同的耳熟能详的特点：单向导电性。这是由于二极管内部的PN结特性决定。从PN结的形成原理可以看出，要想让PN结导通形成电流，必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。很显然，给它加一个反方向的更大的电场，即P区接外加电源的正极，N区接负极，就可以抵消其内部自建电场，使载流子可以继续运动，从而形成线性的正向电流。而外加反向电压则相当于内建电场的阻力更大，PN结不能导通，仅有极微弱的反向电流（由少数载流子的漂移运动形成，因少子数量有限，电流饱和）。这就是PN结的特性（单向导通、反向饱和漏电或击穿导体），也是晶体管和集成电路最基础、最重要的物理原理，所有以晶体管为基础的复杂电路的分析都离不开它。 正是由于这个特点，在使用二极管的电路，就会有“折线性”变化的性能。从下面原理图，二极管是理想二极管，导通压降是0V。可以看出，当二极管没有导通，输入电压等于输出电压，输出输入曲线的斜率是1。当二极管导通后，曲线斜率马上变化。在输入电压变化的过程，输出电压的曲线明显出现折线化，在二极管导通电压的时候出现了拐点。 知道了这个变化，在具体的电路分析中，就要留意电路的变化点位置。下面这个用二极管的电路图，看起来十分简单，但是从开启到关闭实际是经历了四个阶段。每个阶段都和二极管是否导通紧密联系。 输入信号是从-5V变化为+10V的过程，二极管D1的导通压降利用仿真软件可以设计为VF=0.75V，那么在D1没有导通之前，也就是输入Vin=[-5V,0.75V],在这个t1时间段，Vin经过R2和C1充电，输出out符合电容充电特性。计算得到Vout=0.75V的时候，经历的时间t1=0.483us。仿真得到t1=0.483us，基本是一致的。此时输出电压也是0.75V。
当输出电压再继续增大，D1就导通。此时的RC充电电路的电阻R就发生了变化。从C1看出的阻抗就不再是R2=10K，需要考虑D1的影响。将D1等效为0.75V的电压源。利用戴维南定理，得到等效电路路，Veq=1.59V，Req=0.91K 因此新的充电时间常数τ2=Req*C1=91ns。一般经历t2=4*τ2=364ns后，输出电压就等于97%的输入电压Veq（输出稳定电压不会达到输入Vin=10V），只要输入电压高电平时间远远大于4*τ2，基本输出电压就等于输入了。仿真设定的输入高电平时间是2us，是大于4*τ2。所以输出就会是Veq=1.59V，经过仿真得到结果，t2=390ns，和理论推导也一致。 至此，完成了二极管的导通过程。随后输入从高电平变化为低电平的过程，二极管也会经历从开启到关闭的过程。在t=4us的时候，电容C1开始放电，从Veg=1.59V放电到VF=0.75V，这个时间为t3，此时二极管都是导通。此时的放电时间常数τ3=τ2=91ns，通过Mathcad快速计算，得到电容电压放电到0.75V需要t3=87.5ns。 随后二极管关闭，电容电压从Vc=0.75V放电到-5V低电平状态。此时时间常数是R2*C1=1us， 需要t4=4us就可以将电容电压放到97.5%*（-5V）=-4.88V。仿真数据再次佐证这个结果。
一个简单的输入高低电平变化，总共经历了四个变化过程。在不同的时间段，需要不同的分析，还需要使用戴维南定理进行电路变化，才能得到正确的结果。尽管电路简单，但是包含是知识点还是足够的，对于理解电路的工作原理还是很有用处的
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