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正向偏置
半導體器件特性之一
正向偏置，當外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴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，負極接在低電位端，二極管就會(huì )導通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置。
基本信息
| 中文名 | 正向偏置 |
| 外文名 | forward-bias |
| 原理 | PN結正偏 |
| 本質(zhì) | 半導體器件 特性 |
基本定義
半導體器件特性之一，把電源的電壓的正極與P區引出端相連，負極與N極引出端相連時(shí)，稱(chēng)PN結正向偏置，簡(jiǎn)稱(chēng)PN結正偏。
概念原理
PN結正偏時(shí)，外部電場(chǎng)的方向是從P區指向N區，顯然與內電場(chǎng)的方向相反，這時(shí)外電場(chǎng)驅使P區的空穴進(jìn)入空間電荷區抵消一部分負空間電荷，同時(shí)N區的自由電子進(jìn)入空間電荷區抵消一部分正空間電荷，結果使空間電荷區變窄，內電場(chǎng)被削弱。內電場(chǎng)的削弱使多數載流子的擴散運動(dòng)得以增強，形成較大的擴散電流（擴散電流由多子的定向移動(dòng)形成，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為電流）。在一定范圍內，外電場(chǎng)愈強，正向電流愈大，PN結對正向電流呈低電阻狀態(tài)，這種情況在電子技術(shù)中稱(chēng)為PN結的正向導通。
半導體在無(wú)外加電壓的情況下，擴散運動(dòng)和漂移運動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下通過(guò)PN結的電流為零。這時(shí)，如果在PN結兩端加上電壓，擴散與漂移運動(dòng)的平衡就會(huì )被破壞，PN結將顯示出其單向導電的性能。
主要作用
PN結的正向導電性，是構成半導體器件的主要工作機理。
二極管
①發(fā)光二極管是一個(gè)單向導電器件。只允許電流從正極流向負極．只有正向接入時(shí)才導通并發(fā)光。反向接入則截止不通．當然也不發(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
時(shí)起輝．隨著(zhù)lf的增加亮度不斷增大．但當
后．亮度增加不顯著(zhù)。另外，發(fā)光二極管的最大工作電流一般為20～30mA，超過(guò)此值將損壞發(fā)光二極管。因此，工作電流lF應在5～20mA范圍內選擇，為節省電能，一般選擇
。
③發(fā)光二極管的反向擊穿電壓一般在5V左右．使用中不應使發(fā)光二極管承受超過(guò)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、負極判斷與檢測：
①肉眼觀(guān)察法。發(fā)光二極管是一個(gè)有正、負極之分的器件，使用前應先分清它的正、負極。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(guān)察來(lái)識別它的正、負極：將發(fā)光二極管拿起在明亮處，從側面觀(guān)察兩條引出線(xiàn)在管體內的形狀．較小的是正極，較大的是負極。也可以用萬(wàn)用表或簡(jiǎn)易電路在檢測發(fā)光二極管好壞的同時(shí)，判斷出它的正、負極。
②萬(wàn)用表檢測法。用萬(wàn)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(guò)。發(fā)光二極管的管壓降為2V．而萬(wàn)用表處于“R×lk”及其以下各電阻擋時(shí)．表內電池僅為1．5V。低于管壓降．無(wú)論正、反向接入，發(fā)光二極管都不可能導通，也就無(wú)法檢測。
”檔時(shí)表內接有9V（或15V）高壓電池，高于管壓降，所以可以用來(lái)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(xiàn)相接，如表針偏轉過(guò)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（與表內電池正極相連）相接的是正極；與紅表筆（與表內電池負極相連）相接的是負極。再將兩表筆對調后與發(fā)光二極管相接，這時(shí)為反向接入，表針應不動(dòng)。如果不論正向接入還是反向接入，表針都偏轉到頭或都不動(dòng)，則該發(fā)光二極管已損壞。
③簡(jiǎn)易檢測電路。可以用兩節電池和一個(gè)200Ω左右的限流電阻串聯(lián)組成簡(jiǎn)易檢測電路，當發(fā)光二極管亮時(shí)，通過(guò)電阻R與電池正極相連的引線(xiàn)是正極；與電池負極相連的引線(xiàn)是負極。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(shuō)明該管以損壞。
辨別方法
正向偏置
典型的二極管開(kāi)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)獨立的電壓源相連。要正確理解開(kāi)關(guān)電路的操作過(guò)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)處于導通狀態(tài)，哪個(gè)處于截止狀態(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(yáng)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(lái)困惑。換種表達方式：也就是說(shuō)當二極管的陽(yáng)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)。當然，也可以說(shuō)成二極管的陰極電位（相對于地）比陽(yáng)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(yáng)極相較于陰極電位是負的，也相當于二極管的陰極相較于陽(yáng)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]
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