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(xué)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(nèi)建立適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l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(jīng)了解到，二極管（PN結(jié)）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O管通常沿一個方向傳導(dǎo)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(dāng)電壓反向移動時，我們將此方向稱為反向偏置。此外，當(dāng)處于反向偏置時，標(biāo)準(zhǔn)PN結(jié)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(biāo)準(zhǔn)二極管中，當(dāng)二極管兩端的電壓允許電流自然流動時，會發(fā)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(chǎn)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?yōu)橹绷麟?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(xì)過程可能有點難以理解，因為它涉及對量子力學(xué)的理解。二極管操作涉及負(fù)電荷（電子）和正電荷（空穴）的流動。從技術(shù)上講，我們將半導(dǎo)體二極管稱為PN結(jié)。PN結(jié)也是光伏電池操作的重要部分。

通常，二極管的正常運(yùn)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(dǎo)體，以促進(jìn)容易置換的電子過多，我們將其稱為N型或負(fù)區(qū)域。此外，還可以摻雜半導(dǎo)體以促進(jìn)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(qū)域。此外，二極管的正極和負(fù)極區(qū)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(xié)同作用促進(jìn)了二極管的工作。但是，當(dāng)然，只有當(dāng)我們合并兩種類型（P，N）的材料時，才能實現(xiàn)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(jié)。此外，存在于兩個元素之間的區(qū)域稱為耗盡區(qū)。

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(qū)。此外，在大多數(shù)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(chǎn)生少量電流，稱為漏電流，但通?？梢院雎圆挥嫛Ｗ詈?，如果施加一個顯著的反向電壓，它將導(dǎo)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(dāng)擴(kuò)散促進(jìn)電子從N型區(qū)域的后續(xù)移動時，它們開始填充P型區(qū)域內(nèi)的空穴。該作用的結(jié)果在P型區(qū)域內(nèi)形成負(fù)離子，從而在N型區(qū)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(chǎn)生有益的電氣行為，當(dāng)然，這取決于您如何施加電壓，即偏置。

此外，對于標(biāo)準(zhǔn)的PN結(jié)二極管，存在三個偏置條件和兩個工作區(qū)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(fù)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(fù)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(qiáng)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(jié)。在正向偏置時，我們將電源的正極端子連接到陽極，將負(fù)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(fù)極連接到陽極。

（1）正向偏壓降低了跨電勢的電場勢壘的強(qiáng)度，而反向偏壓則加強(qiáng)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(fèi)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(dāng)導(dǎo)體和絕緣體。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)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(jī)應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。