由於隧道二極體的脈衝電路，結構簡單，變化速度快，功耗小，因此在高速脈衝技術中得到廣泛的應用，可以用隧道二極體構成雙穩電路，單穩電路，多諧振盪電路，以及用作整形和分頻電路等。
一、隧道二極體的伏安特性及其引數
隧道二極體的伏安特性[見圖一（a）]是一條s型特性曲線。曲線中最大電流點p，稱為峰點；最小電流點v，稱為谷點，隧道二極體的主要引數：
（1）峰點電壓up，約幾十毫伏，谷點電壓uv，約幾百毫伏
（2）峰點電流ipi，約幾毫安，谷點電流iv約幾百微安
（3）峰谷電流比，約為5-6，越大越好
（4）谷點電容cv，幾微法至幾十微法，越小越好，國產2bs4a：up=80毫伏，ip=4毫安，峰谷電流比≥5，cv=10～15微法，uv=280毫伏。
圖一、隧道二極體的伏安特性
圖一（b）是常用的隧道二極體脈衝電路，若選取r、e的不同數值，可作三種具有代表性的直流負載線：
負載線ⅰ圖一（a)與伏安特**於低壓正阻區a點，它是穩定點，用於構成單穩電路。
負載線ⅱ與伏安特性相交於負阻區的b點，它是不穩定點，用於構成多諧振盪電路。
負載線ⅲ與伏安特**於c、d、e三點，c、e為穩定點，d為不穩定點，用於構成雙穩電路，因此，選取不同的靜態工作點負載線，就可獲得不同型別的脈衝電路。
二、隧道二極體單穩態電路
圖2、隧道二極體單穩態電路
圖2（a）是單穩態是路，若調節電位器r1，使由r1//r2及r2e/（r1+r2）作出的負載線i處於低壓正阻區內，其靜態工作點q是穩定點（圖2（b），這時若無觸發脈衝作用，電路處於穩定狀態。但在觸發脈衝us作用下，負載線從i移至ii，由於隧道不能停留在負阻區，及電感不允許電流突變，所以當電流i增至峰點電流時，就發生如下的恆流躍變：
各點變化的電壓組成的輸出波形如圖2（c）所示，脈衝寬度為：
ts=（l/r
σ）in[(e
t-ivr
σ)/(e
t-ipr
σ)](適用於工作在特性曲線低壓段）
式中：rς=r
t+r1//r2，r
t=up/ipet
=e[r
2/(r1+r
2)l≈ufts/2(ip-iv)
脈衝前沿：tr≈cs[(uv-u
a)/iv]
cs為隧道二極體的結電容和分布電容，
三、隧道二極體多諧振盪電路
圖三、隧道二極體諧振盪器
圖三（a）為自激多諧振盪電路。靜態工作點q置於負阻區（見圖3（b））。當接通電源後，電流i從零開始增至峰點電流，ipo但由於靜態點不穩點，加上電感不允許電流突變，所以電流增至ip後，周而復始地進行，從而產生了快速的矩形脈衝[見圖3（c）]。其引數如下：
脈衝寬度：t1≈（l/rς）in[(uf-et+iprς1)/(uv-et+ivrς1)]
脈衝間隔：t2≈(l/rς2)in[(et-ivrς2)/et-iprς2)]
式中：rς1=r1//r2+（uf-uv)/(ip-iv)
rς2=r1//r2+(up/ip),et=e[r2/(r1+r2)]
四、隧道二極體雙穩態電路
圖4（a）為雙穩態電路，它有兩個穩定的靜態點q1及q3和乙個不穩定點q2（見圖4（b））。當接通電源後，電流增至iq1就穩定下來。設觸發脈衝u2經過rs及c1作用於隧道二極體。若幅度足夠大，就能把負載線推至p點外[虛線①，又由於電感存在，從p點恆流躍變至f點，再從f→q3（當正尖脈衝消失後，負載線回至實線位置）接著，負尖脈衝又把負載線推至左邊（虛線②），開始恆流躍變：即從v→m→q1。隨著正、負尖脈衝的交替作用，產生了週期的矩形波（見圖4（c）
圖4、隧道二極體雙穩態電路
五、隧道二極體與電晶體的組合使用
國產的隧道二極體全都是鍺材料做成的，其峰值電壓約為0.25伏左右，若這種鍺的遂道二極體要與矽電晶體併聯使用時，則遂道二極體bg
2要串接反向二極體bg
1（同了圖5（a），反向二極體是一種變種的隧道二極體，其峰點電流特別小，正向特性與普通二極體相似，但反向電壓作用時，電流急劇增加，溫度特性十分穩定。
圖5、隧道二極體整形電路
從圖5（b)可見，反向二極體與隧道二極體串接後，其組合特性：在電壓較低時由反向二極體決定：在電壓較高時，與矽電晶體的正向特性類似，兩者之間又存在負阻區，若按圖5（b）設定靜態點q1，當a為低平電平時，b為高電平（0.8伏），bg3導通，集電極電壓uc3=3伏。bg4的射極輸出端uo為零伏低電平，當a點為負電平um時，負載線向左轉移，很快地進入另一穩定點q3。uq3低於bg3的載止電壓，故bg3載止，輸出，輸出uo為高電平，約18伏左右。一旦當a點回到零平時，負載線回到右邊，工作點從q3→p→f→q1點，輸出uo又迅速回到零電平，由於隧道二極體的變化速度特別快，所以輸出脈衝的前後沿很陡。電晶體示波器常用隧道二極體]作整形電路。
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