Er kan worden gezegd dat een diode zich gedraagt als een blokgolfapparaat in de context van schakeltoepassingen. Wanneer een diode wordt gebruikt in circuits die zijn ontworpen om snel tussen aan en uit te schakelen, kan deze een blokgolfuitvoer produceren. In deze circuits geleidt de diode de stroom volledig wanneer deze in voorwaartse richting is voorgespannen, of blokkeert de stroom volledig wanneer deze in tegengestelde richting is voorgespannen, wat resulteert in een scherpe overgang tussen hoge en lage spanningsniveaus. Dit snelle schakelen bootst de kenmerken van een blokgolf na, die afwisselt tussen twee verschillende spanningsniveaus met een vrijwel onmiddellijke overgang.
In bepaalde niet-lineaire toepassingen, zoals in RF- en microgolftechniek, wordt een diode een kwadratisch apparaat genoemd. Bij deze toepassingen is de stroom die door de diode vloeit evenredig met het kwadraat van de spanning die eroverheen wordt aangelegd voor kleine signaalniveaus. Dit gedrag wordt gebruikt in mixers en modulators, waar de reactie van de diode op variërende spanningsniveaus kan worden benut om signalen te genereren of te verwerken met frequentiecomponenten die functies zijn van het kwadratische ingangssignaal. De kwadratenkarakteristiek is essentieel bij toepassingen zoals frequentievermenigvuldiging en signaaldetectie.
Een blokgolf is een soort periodieke golfvorm die afwisselt tussen twee vaste spanningsniveaus, waarbij op elk niveau evenveel tijd wordt doorgebracht. De overgang tussen deze niveaus is vrijwel onmiddellijk, waardoor een golfvorm ontstaat met een duidelijke rechthoekige vorm. Vierkante golven worden gekenmerkt door hun hoge harmonische inhoud, waardoor ze bruikbaar zijn in digitale elektronica en signaalverwerking waar scherpe overgangen tussen hoge en lage toestanden vereist zijn. Ze worden vaak gebruikt in timingcircuits, pulsbreedtemodulatie en digitale klokken.
Een voorbeeld van een kwadratisch apparaat is een diode die wordt gebruikt in stroomdetectiecircuits, zoals in RF-vermogensmeters. In deze circuits is de uitgangsspanning van de diode evenredig met het kwadraat van de amplitude van het ingangssignaal voor kleine signaalniveaus. Dit kwadratische gedrag maakt een nauwkeurige meting van het signaalvermogen mogelijk, wat cruciaal is in toepassingen zoals draadloze communicatie en signaalsterktebewaking. Andere voorbeelden zijn onder meer bepaalde typen transistors die in hun niet-lineaire gebieden werken, waar hun output gerelateerd kan zijn aan het kwadraat van de ingangsspanning of -stroom.
Een diode beïnvloedt een golfvorm door de stroom slechts in één richting te laten stromen, waardoor het signaal effectief wordt gelijkgericht. Wanneer een AC-signaal door een diode wordt geleid, geleidt het tijdens de positieve halve cyclus (voorwaartse bias) en blokkeert het tijdens de negatieve halve cyclus (tegengestelde bias), wat resulteert in een golfvorm die alleen positieve spanningscomponenten bevat. Dit proces staat bekend als rectificatie en wordt gebruikt om AC-signalen om te zetten in DC. Bovendien kunnen diodes golfvormen knippen, spanningsniveaus regelen en signalen in verschillende elektronische circuits demoduleren, waardoor de vorm en kenmerken van de ingangsgolfvorm worden gewijzigd op basis van hun niet-lineaire eigenschappen.
