二极管的一项重要应用是在整流电路的设计中。简单地说，该电路将交流电（AC）转换为直流电（DC）。这是交流转直流电源设计中的重要电路。
　　整流电路
　　为了给任何电路供电，都需要电源；如果您想通过交流电源为电子设备供电，则需要整流器。

　　图 1.1 给出了直流电源的示意图。有一条 120 V (rms)、60 Hz 交流线路为电源供电，将电压V O传送到电子电路（负载块）。V O必须是稳定的直流电压，以确保电子电路正常工作。

　　图1.1
　　看图，首先我们看到变压器。该变压器是降压变压器，可将高交流输入电压“降压”为较低的交流电压，输入整流器。该变压器由两个独立的线圈绕组（初级和次级绕组）组成，它们具有不同的匝数，N 1代表初级，N 2代表次级。因此，交流电压v S可以写为120(N 2 / N 1 ) V (rms)并且在次级绕组的两个端子之间测量。
　　接下来，二极管整流器将交流电压v S转换为直流电压。该电压将表现出很大的变化，因此不适合电子电路。过滤器用于消除这些变化。
　　然而，即使经过滤波，电压也会表现出称为纹波的微小变化。因此，使用电压调节器来大大减少纹波并建立可靠的直流电源轨。
　　半波整流电路
　　半波整流器消除了输入正弦波的负部分。图 1.2 (A) 所示为半波整流器。在本文中，我们将使用二极管的恒压降 (CVD) 模型，因为它很简单。从这个模型中，我们可以得到
　　$$v_{0}=0$$ 当 $$v_{S}< V_{D}$$ 时
　　公式 1.1 (A)
　　$$v_{0}=v_{S}-V_{D}$$ 当 $$v_{S}\geq V_{D}$$ 时
　　公式 1.1 (B)

　　其中V D  ≈ 0.7 V。 上述方程得出如图 1.2 (B) 所示的传输特性。图 1.2 (C) 说明了输入电压v S 为正弦波 时提供的电压输出。

　　图1.2（A）半波整流器

　　图1.2 (B) 整流电路的传输特性

　　图1.2（C）输入输出波形
　　在确定在整流器电路中使用哪些二极管时，需要考虑两件事：1) 二极管处理电流的能力，必须根据二极管预期传导的电流来选择，2) ) 峰值反向电压 (PIV)，即二极管将承受的反向电压；二极管必须能够承受 PIV。从图1.2（A）可以看出，当电压 v S 为负时，二极管将截止，电压 v O为零，导致二极管两端产生大小为v S的反向电压。因此，PIV 是v S的峰值：
　　PIV =  V S
　　公式1.2
　　其中V S（V 大写）表示输入正弦波的峰值幅度。
　　值得注意的一件事是，当输入正弦波的峰值幅度不明显高于V D时，电路显然不会有效运行。例如，峰值幅度为 200 mV 的正弦输入根本不会被整流，因为二极管永远不会“导通”，即它永远不会传导大量电流。
　　全波整流电路

　　与半波整流器不同，全波整流器可以利用交流输入电压的负部分和正部分。为了实现单极性输出，必须反转正弦波形的负部分。这可以通过使用图 1.3 (A) 所示的电路来实现。

　　图1.3（A）全波整流电路；变压器有一个中心抽头的次级绕组
　　在这种配置中，降压变压器的次级绕组是所谓的“中心抽头”。中心抽头 (CT) 是沿绕组中途形成的电触点。该 CT 用于在 变压器次级绕组的两半上提供两个相等的电压v S 。当输入电压为正时，两个v S 信号也将为正，并且当输入电压变得大于V D时，二极管 D 1 将导通并且二极管 D 2 将反向偏置。流入二极管D 1 的电流  也将流经电阻器 R  ，然后返回CT。在输入正弦波的正半周期期间，该电路的行为就像半波整流器一样。
　　在负半周期期间，两个 v S 电压将为负。现在，二极管 D 1反向偏置并且二极管 D 2导通。流经D 2 的电流 随后将流经电阻器 R 并返回CT。

　　因此，电流在两个半周期期间流动，而且通过电阻器的电流将始终沿相同方向流动。结果是单极性输出电压，如图 1.3 (C) 所示。

　　图 1.3 (B) 全波整流器的传输特性
　　如果我们考虑电路在正半周期期间的工作，则D 2阴极处的电压为( v S - V D )， D 2阳极处的电压为- v S。因此，PIV 为 ( V S - V D ) - (- V S )：
　　PIV = 2 V S  -  V D
　　公式1.3

　　请注意，该 PIV 大约是半波整流器的两倍。

　　图1.3（C）输入输出波形