### 二极管“不为人知”的一面：温度与光敏感特性
#### 一、引言
二极管作为电子元件中的基础组件，在各种电路设计中扮演着至关重要的角色。通常情况下，人们熟知的是二极管具有单向导电性的特点，即正向导通而反向截止。然而，除了这一基本特性外，二极管还有一些不太为人所知的“敏感”特性，例如对温度和光线的敏感性。本文将详细介绍这些特性，并探讨它们如何在实际应用中发挥作用。
#### 二、二极管的温度敏感性
##### 1. 温度与正向压降的关系
二极管的正向压降随着温度的变化而变化。以1N4148为例，这是一种非常常见的二极管类型，广泛应用于高速开关电路中。据资料记载，1N4148二极管的特点之一就是其温度敏感性：当温度每上升1°C时，其正向压降会下降约3mV。这意味着如果串联多只1N4148二极管，则温度变化导致的压降变化将更加明显。
例如，如果串联5只1N4148二极管，则温度每上升1°C时，正向压降的总体变化约为15mV。这种现象使得二极管成为一种简单的温度传感器，可以用于测量环境温度变化。
##### 2. 实际应用示例
以STC12C5A60S2单片机为例，该型号单片机具备10位ADC（模数转换器），可以提供1024个不同的输出值。若要利用二极管进行温度测量，则需要确保温度变化引起的压降变化足够大，以便被ADC准确地检测到。根据计算，5000mV/1024 ≈ 4.88mV，这意味着为了达到足够的精度，至少需要串联两枚或更多的1N4148二极管。
值得注意的是，串联二极管的数量不能过多，否则可能会超过电源电压限制，导致二极管无法正常工作。
#### 三、发光二极管的光敏感特性
发光二极管(LED)以其独特的发光效果而闻名于世，但它们同样具有二极管的基本属性，即单向导电性。此外，LED还表现出了一种不为人知的特性——对光线的敏感性。
##### 1. 光线敏感性原理
当发光二极管反向偏置时，即正极接负电压，负极接正电压，虽然不会发光，但在特定条件下能够感知环境光线的变化。这种现象可以被用来制作简单的光传感器。
##### 2. 实际应用示例
依然以STC12C5A60S2单片机为例，可以通过以下步骤实现对环境光线的检测：
1. **连接方式**：将发光二极管的一端连接到单片机的一个I/O口，并设置为高阻输入模式；另一端则连接到另一个I/O口，并设置为推挽输出模式，同时保持输出为高电平。
2. **光线检测**：在这种连接方式下，当环境光线较强时，高阻输入口将检测到高电平信号；相反，当环境光线较弱时，高阻输入口则检测到低电平信号。这样就可以通过读取该I/O口的状态来判断当前环境的明暗情况。
#### 四、总结
通过对1N4148二极管和发光二极管的研究，我们可以发现二极管不仅在电路中具有单向导电的基本作用，还可以作为一种简单而有效的温度和光线传感器。这种“不为人知”的特性不仅增加了二极管的应用范围，也为电子工程师们提供了更多的创新灵感和技术手段。在未来的设计中，充分理解和利用这些特性，可以创造出更多实用且有趣的电子设备。
