二極體模型必須符合問題

只有方向還不夠

二極體是非線性二端元件。順向電流隨順向電壓快速上升；反向電流在崩潰前通常很小。理想開關二極體、固定順向壓降二極體與指數二極體方程式，可回答不同細節層級的問題。選擇能支援要求的最簡模型，並明確說明。

本課採用二極體導通時固定順向壓降 0.7 V。這是假設模型值，並非所有矽元件的通用電壓。實際順向電壓取決於電流、溫度與元件構造。LED 與蕭特基二極體有不同的行為，反向崩潰也不能視為一般阻斷。

限流範例

5 V 電源經 1 kΩ 驅動順向偏壓二極體。假設二極體以 0.7 V 導通，電阻壓降為 4.3 V，電流為 4.3 mA。電阻耗散為 $4.3^2/1000=18.49$ mW；二極體耗散約為 3.01 mW。電源提供 21.5 mW，符合兩者總和。

在相同假設模型中反轉二極體。電流變為零，電阻壓降也為零；二極體反向承受電源電壓。實體元件仍有漏電與反向額定電壓。我們的模型不能證明任意二極體可承受此條件。

求解後檢查假設

電源為 0.5 V 時，計算 (0.5 − 0.7)/1 kΩ 得到負的順向電流。這與假設導通狀態矛盾。在固定壓降模型下，二極體應為截止。實際指數行為較平滑，因此低於 0.7 V 時仍可能有微小的實體順向電流。

對箝位或續流電路，記錄電流路徑、最大電流、耗散能量與反向電壓。通用二極體符號無法證明這些限制。後續 SPICE 操作應使用具名稱的模型，並將偏壓點與手算模型比較。差異可能反映模型假設不同，而非模擬器錯誤。此數值範例刻意使用低電壓與電阻限流，讓計算清楚。