硬件工程师面试易错题，二极管阴极接12V，阳极悬空，万用表能在阳极量到12V电压吗？

原创 zxf1809721203 2024-04-01 07:30

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一个有温度的硬件工程师-文末有惊喜

面子是人最难放下的，又是最没有用的东西。——《我的前半生》

前言

二极管是一种最简单的半导体器件之一。它由两种不同类型的半导体材料（通常是硅或锗）组成，形成一个PN结。在二极管中，当正电压施加到P区域，负电压施加到N区域时，会形成电场，使得电子从N区域向P区域流动，同时空穴从P区域向N 区域流动。这种流动只会在一个方向上发生，因为二极管只允许电流在一个方向上流动，这被称为正向偏置。当施加反向电压时，二极管将阻止电流通过，这被称为反向偏置。

相信二极管的反向偏置特性大家已经很熟悉了，那么问题来了，既然二极管有反向偏置特性，那么当二极管阴极接12V，阳极悬空，用万用表能在阳极量到12V电压吗？大家的第一反应一般是二极管都反向截止了，而且阳极又悬空了，那肯定量不到电压啊，一开始我也是这么想的，后来发现答案却是相反的。搞硬件一定要搞清楚一些基本的问题，要有打破砂锅问到底的精神，接下来就剖析一下这个问题。

问题剖析

先聊聊二极管反向饱和电流这个概念，当我们在二极管的PN结加上反向电压时，那么二极管内部的少数载流子的漂移运动形成反向电流。但是呢，少数载流子从它的名字就能看出来这玩意数量特别少，并且呢在一定温度下它的数量基本维持不变，因此，当反向电压在一定范围内增大时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压大小无关，故称为反向饱和电流。

所以千万别认为二极管反接了，就把电流百分百地截断了，实际上还是有漏网之鱼的，这个电流的大小和二极管的类型也有关系，一般普通二极管比较小，肖特基二极管比较大。那么疑问又来了，这反接电流不是很小吗，回到一开始的问题，当二极管阴极接12V，阳极悬空，很小的电流会影响我用万用表在阳极量到12V电压吗？直接说答案吧，并不会。

举个例子，你把二极管看作是一个阻值很大的比如MΩ级别的电阻，这个电阻会影响你用万用表在阳极量到12V电压吗？答案很明了，并不会。当然了，以上的解析是从二极管有反向偏置电压，存在反向偏置电流的角度解释的，但是我们最开始的问题是二极管阳极悬空，阳极悬空就没有电流流动，还能解释得通吗？当然可以，我们一定要理解的一个概念二极管的反向截止靠的不是内部的绝缘来实现的，靠的是内部的PN结反偏来实现的，所以二极管更像是一个可变电阻器，无论是反偏，还是一端悬空的时候，它的阻值只是比较大而已，并不是绝对的绝缘了。