什么是二極管偏置？對二極管功能有何影響？

什么是二極管偏置？在我們比較這兩種類型的偏置之前，我們先討論它們的個體特征。在電子學中，我們將偏置定義為在電子電路的不同點建立一組電流或電壓的方法，以在電子元件內建立適當的工作條件。此外，偏置存在兩種類型的偏置，正向偏置和反向偏置。

之前我們已經了解到，二極管（PN結）的功能很像單向高速公路，因為它允許電流在一個方向上比在另一個方向上更容易流動?？傊?，二極管通常沿一個方向傳導電流，并且它們施加的電壓遵循所描述的正向偏置方向。但是，當電壓反向移動時，我們將此方向稱為反向偏置。此外，當處于反向偏置時，標準PN結二極管通常會抑制或阻止電流流動，幾乎就像電子版的止回閥一樣。

一、正向偏置與反向偏置

在標準二極管中，當二極管兩端的電壓允許電流自然流動時，會發生正向偏置，而反向偏置表示二極管兩端的電壓方向相反。然而，反向偏置期間二極管兩端的電壓不會產生任何顯著的電流流動。此外，這一特殊特性有利于將交流電(AC)變為直流電(DC)。

此特性還有多種其他用途，包括電子信號控制。

二、二極管的工作原理

二極管的詳細過程可能有點難以理解，因為它涉及對量子力學的理解。二極管操作涉及負電荷（電子）和正電荷（空穴）的流動。從技術上講，我們將半導體二極管稱為PN結。PN結也是光伏電池操作的重要部分。

通常，二極管的正常運行需要另一個基本元素或稱為摻雜的過程。您可以用材料摻雜半導體，以促進容易置換的電子過多，我們將其稱為N型或負區域。此外，還可以摻雜半導體以促進過多的空穴也容易吸收這些電子，我們將其稱為P型或正區域。此外，二極管的正極和負極區域也稱為其陽極（P）和陰極（N）。

總體而言，正是這兩種材料之間的差異以及它們在極短距離上的協同作用促進了二極管的工作。但是，當然，只有當我們合并兩種類型（P，N）的材料時，才能實現二極管功能。此外，這兩種材料的融合形成了我們所說的PN結。此外，存在于兩個元素之間的區域稱為耗盡區。

值得注意的是，為了正常工作，二極管需要最小閾值電壓才能超過耗盡區。此外，在大多數情況下，二極管的最小閾值電壓約為0.7伏。此外，反向偏壓會在二極管中產生少量電流，稱為漏電流，但通?？梢院雎圆挥?。最后，如果施加一個顯著的反向電壓，它將導致二極管的全面電子擊穿，從而使電流以相反的方向流過二極管。

三、二極管功能和操作

通常，當擴散促進電子從N型區域的后續移動時，它們開始填充P型區域內的空穴。該作用的結果在P型區域內形成負離子，從而在N型區域中留下正離子?？傮w而言，該動作的控制控制存在于電場的方向上。正如你想象的那樣，這會產生有益的電氣行為，當然，這取決于您如何施加電壓，即偏置。

此外，對于標準的PN結二極管，存在三個偏置條件和兩個工作區域。三種可能的偏置條件類型如下：

（1）正向偏置：這種偏置條件包括將正電壓電位連接到P型材料以及將負極連接到二極管兩端的N型材料，從而減小二極管的寬度。
（2）反向偏置：相反，這種偏置條件涉及將負電壓電位連接到P型材料，并將正極連接到二極管兩端的N型材料，從而增加二極管的寬度。
（3）零偏置：這是一種偏置條件，其中沒有施加到二極管的外部電壓電位。

四、正向偏置與反向偏置及其方差

反向偏置加強了勢壘并阻礙了電荷載流子的流動。相反，正向偏壓會削弱勢壘，從而使電流更容易流過結。在正向偏置時，我們將電源的正極端子連接到陽極，將負極端子連接到陰極。相反，在反向偏壓下，我們將電源的正極連接到陰極，將負極連接到陽極。

（1）正向偏壓降低了跨電勢的電場勢壘的強度，而反向偏壓則加強了勢壘。
（2）正向偏壓具有大于陰極電壓的陽極電壓。相反，反向偏壓的陰極電壓大于陽極電壓。
（3）正向偏置具有很大的正向電流，而反向偏置具有最小的正向電流。
（4）二極管的耗盡層在正向偏置時要薄得多，而在反向偏置時要厚得多。
（5）正向偏壓會降低二極管的電阻，反向偏壓會增加二極管的電阻。
（6）電流在正向偏置時毫不費力地流動，但反向偏置不允許電流流過二極管。
（7）電流的大小取決于正向偏壓時的正向電壓，但是，在反向偏壓中電流量很小或可以忽略不計。
（8）在正向偏置中，如果處于反向偏置中，器件將充當導體和絕緣體。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“什么是二極管偏置？對二極管功能有何影響？”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。