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正向偏置
半導(dǎo)體器件特性之一
正向偏置，當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。
基本信息
| 中文名 | 正向偏置 |
| 外文名 | forward-bias |
| 原理 | PN結(jié)正偏 |
| 本質(zhì) |
基本定義
半導(dǎo)體器件特性之一，把電源的電壓的正極與P區(qū)引出端相連，負(fù)極與N極引出端相連時(shí)，稱PN結(jié)正向偏置，簡稱PN結(jié)正偏。
概念原理
PN結(jié)正偏時(shí)，外部電場的方向是從P區(qū)指向N區(qū)，顯然與內(nèi)電場的方向相反，這時(shí)外電場驅(qū)使P區(qū)的空穴進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分負(fù)空間電荷，同時(shí)N區(qū)的自由電子進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分正空間電荷，結(jié)果使空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電場被削弱。內(nèi)電場的削弱使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)得以增強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流（擴(kuò)散電流由多子的定向移動(dòng)形成，通常簡稱為電流）。在一定范圍內(nèi)，外電場愈強(qiáng)，正向電流愈大，PN結(jié)對正向電流呈低電阻狀態(tài)，這種情況在電子技術(shù)中稱為PN結(jié)的正向?qū)ā?/span>
半導(dǎo)體在無外加電壓的情況下，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下通過PN結(jié)的電流為零。這時(shí)，如果在PN結(jié)兩端加上電壓，擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)的平衡就會(huì)被破壞，PN結(jié)將顯示出其單向?qū)щ姷男阅堋?/span>
主要作用
PN結(jié)的正向?qū)щ娦裕菢?gòu)成半導(dǎo)體器件的主要工作機(jī)理。
二極管
①發(fā)光二極管是一個(gè)單向?qū)щ娖骷?。只允許電流從正極流向負(fù)極．只有正向接入時(shí)才導(dǎo)通并發(fā)光。反向接入則截止不通．當(dāng)然也不發(fā)光。這一點(diǎn)與普通二極管相似。但發(fā)光二極管的管壓降比普通二極管大，約為2V左右，電源電壓必須大于管壓降，發(fā)光二極管才能工作。
②發(fā)光二極管的亮度與其工作電流If有關(guān)，一般當(dāng)
時(shí)起輝．隨著lf的增加亮度不斷增大．但當(dāng)
后．亮度增加不顯著。另外，發(fā)光二極管的最大工作電流一般為20～30mA，超過此值將損壞發(fā)光二極管。因此，工作電流lF應(yīng)在5～20mA范圍內(nèi)選擇，為節(jié)省電能，一般選擇
。
③發(fā)光二極管的反向擊穿電壓一般在5V左右．使用中不應(yīng)使發(fā)光二極管承受超過5V的反向電壓中，相對發(fā)光二極管VD而言．電源GB就是一個(gè)反向電壓）．否則發(fā)光二極管將被擊穿損壞。
發(fā)光二極管正、負(fù)極判斷與檢測：
①肉眼觀察法。發(fā)光二極管是一個(gè)有正、負(fù)極之分的器件，使用前應(yīng)先分清它的正、負(fù)極。由于發(fā)光二極管的管體一般都是用透明塑料制成，可以用肉眼觀察來識別它的正、負(fù)極：將發(fā)光二極管拿起在明亮處，從側(cè)面觀察兩條引出線在管體內(nèi)的形狀．較小的是正極，較大的是負(fù)極。也可以用萬用表或簡易電路在檢測發(fā)光二極管好壞的同時(shí)，判斷出它的正、負(fù)極。
②萬用表檢測法。用萬用表檢測發(fā)光二極管時(shí)，必須使用“
”檔。困為前面我們已經(jīng)講過。發(fā)光二極管的管壓降為2V．而萬用表處于“R×lk”及其以下各電阻擋時(shí)．表內(nèi)電池僅為1．5V。低于管壓降．無論正、反向接入，發(fā)光二極管都不可能導(dǎo)通，也就無法檢測。
”檔時(shí)表內(nèi)接有9V（或15V）高壓電池，高于管壓降，所以可以用來檢測發(fā)光二極管。檢測時(shí)．將兩表筆分別與發(fā)光二極管的兩條引線相接，如表針偏轉(zhuǎn)過半，同時(shí)發(fā)光二極管中有一發(fā)亮光點(diǎn)，表示發(fā)光二極管是正向接入，這時(shí)與黑表筆（與表內(nèi)電池正極相連）相接的是正極；與紅表筆（與表內(nèi)電池負(fù)極相連）相接的是負(fù)極。再將兩表筆對調(diào)后與發(fā)光二極管相接，這時(shí)為反向接入，表針應(yīng)不動(dòng)。如果不論正向接入還是反向接入，表針都偏轉(zhuǎn)到頭或都不動(dòng)，則該發(fā)光二極管已損壞。
③簡易檢測電路?？梢杂脙晒?jié)電池和一個(gè)200Ω左右的限流電阻串聯(lián)組成簡易檢測電路，當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，通過電阻R與電池正極相連的引線是正極；與電池負(fù)極相連的引線是負(fù)極。反向接入時(shí)發(fā)光二極管不亮。如果不論怎樣接發(fā)光二極管都不亮，說明該管以損壞。
辨別方法
正向偏置
典型的二極管開關(guān)電路僵括兩個(gè)或多個(gè)二極管，每—個(gè)二極管與一個(gè)獨(dú)立的電壓源相連。要正確理解開關(guān)電路的操作過程，就首先要確定每一個(gè)二極管是由哪一個(gè)電壓源決定的，哪個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，哪個(gè)處于截止?fàn)顟B(tài)。正確辨別別成是處于哪種狀態(tài)的關(guān)鍵是：如果二極管的陽極相較于陰極電位是正的，它就處于正向偏置狀態(tài)c在這里關(guān)鍵詞“相較于，’經(jīng)常給讀者帶來困惑。換種表達(dá)方式：也就是說當(dāng)二極管的陽極電位（相對于地）比陰極（相對于地）電位高，它就處于正向偏置狀態(tài)。當(dāng)然，也可以說成二極管的陰極電位（相對于地）比陽極（相對于地）電位低。相反，如果想讓二極管處于反向偏量狀態(tài)，就讓二極管的陽極相較于陰極電位是負(fù)的，也相當(dāng)于二極管的陰極相較于陽極是正的c下面的例子有助于闡明這些概念。
參考資料
[1]
晶體管的GATE相對于BACKGATE正向偏置[引用日期2016-11-16]
正向偏置相關(guān)的文章
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