正偏置和负偏置是指半导体器件在正向偏置(正电压加在p端,负电压加在n端)和反向偏置(反之)时的特性表现。
正向偏置时,电子由N区向P区移动,空穴由P区向N区移动。N区带负电,P区带正电,电子和空穴推动反应,形成电流。这时,只有少量空穴和电子在少量掺入的杂质离子之间中途复合。
反向偏置时,半导体器件中的少数载流子的自由程增大,电流呈指数函数下降。这时,器件具有高阻值特性,且同时能响应微小电流,故常用于检测和放大微弱信号的应用。
正偏置和负偏置在电子领域有着广泛的应用。比如,正偏置可以使PN结正常通电,产生电流,从而在电路中起到放大信号和控制电流、调制等作用。而负偏置则可以实现电压稳定、起到保护电路的作用。
在放大器电路中,放大器均需要一个偏置点,来保证信号能够被放大,而偏置点的选择又会对电路的性能产生影响。对于B类放大器,多采用VBE负偏置,来提高工作效率;而对于甲乙类放大器,多采用VBE正偏置。
通过合理调节正偏置和负偏置能够使电路稳定、工作效率更高。对于BJT晶体管电路,可通过改变基极电阻、改变基极电位或改变电源电压等方式调节。而对于场效应管电路,则可以通过改变给出电源电压或在引脚间串联一定电阻等方式进行。
在实际应用中,如果对正偏置和负偏置的判断不到位,可能会造成电路的误判。例如,当把一个处于正偏置状态的二极管连接到电源上,但电源选择错误,输出错误的电压,可能会误判为反向加压;而当两个不同电势的集电极之间有一个正偏置的npn晶体管,负极接到高电位处,正极接到低电位处,也可能会误判为反向加压。