Dioda
Pengertian Dioda
Dioda merupakan komponen elektronik yang memiliki dua buah elektroda, yaitu anoda dan katoda. Dioda berasa dari dua kata, yaitu di (dua) dan oda (elektroda) yang berarti dua elektroda. Dioda adalah komponen yang hanya dapat melewati arus/tegangan dalam satu arah saja.
Dioda merupakan bagian komponen aktif semikonduktor yang terdiri dari persambungan P-N. Dikarenakan dioda semikonduktor hanya melewati arus/tegangan dalam satu arah saja, dioda banyak dimanfaatkan sebagai penyearah arus, seperti mengubah arus/tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus/tegangan searah (DC).
Gambar 1
Simbol Dioda
Sifat Dioda
Dioda memiliki sifat menghantarkan arus baik pada tegangan maju dan dapat menghambat arus pada tegangan balik. Pencatuan dioda ke sumber tegangan dapat dilakukan dengan dua cara yang kerap dikenal sebagai cara membias suatu dioda. Dikenal dua macam pembiasan yaitu bias maju dan bias mundur,
1. Bias Maju
Bias maju adalah cara pemberian terhadap terminal dioda yang berasal dari tegangan luar. Secara mudah suatu dioda maju jika positif sumber dihubungkan dengan positif dioda sedangkan negatif sumber dihubungkan dengan negatif dioda.
2. Bias Mundur
Pada bias mundur, sumber positif dihubungkan dengan negatif dioda sedangkan sumber negatif dihubungkan dengan dioda positif. Karakteristik dioda saat reverse, nilai tahanan dioda biasanya akan relatif besar dan dioda tidak bisa menghantarkan listrik.
Gambar 2
Pembiasan pada dioda
Fungsi Dioda
Fungsi dioda sangat penting dalam rangkaian elektronika. Dioda yang merupakan komponen semikonduktor karena terdiri dari penyambung P-N, dioda memiliki sifat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik. Selain itu masih ada fungsi dioda lainnya, sebagai berikut:
1. Sebagai penyearah
arus (dioda bridge).
2. Sebagai pengendali
tegangan (dioda zener).
3. Sebagai pengaman atau
sekering.
4. Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas /
membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
5. Sebagai
rangkaian clamper, yaitu untuk
menambahkan komponen DC kepada suatu sinyal AC.
6. Sebagai pengganda
tegangan.
7. Sebagai
indikator, untuk LED (light emiting dioda.
8. Sebagai
sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier
9. Sebagai
sensor cahaya, untuk dioda photo.
10. Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled
oscilator), untuk dioda varactor.
Prinsip Kerja Dioda
Dioda yang merupakan komponen semikonduktor karena terdiri dari penyambung P-N, dioda memiliki sifat menghantarkan arus pada tegangan maju. Pada kondisi ini dioda dikatakan dalam keadaan menghantarkan dan mempunyai nilai tahanan di dalam dioda yang relatif kecil. Apabila dioda mengalami bias mundur, dioda tak bisa menghantarkan listrik karena mempunyai tahanan dalam yang tinggi.
Untuk dapat memahamu cara kerja dioda, dapat ditinjau dari 3 situasi sebagai berikut:
1. Dioda diberi tegangan nol
Ketika tegangan dioda adalah nol, tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang dipanaskan pada katoda hanya dapat melompat ke posisi yang tidak terlalu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang angkasa (space charge). Alasan mengapa elektron tidak dapat melompat ke katoda adalah karena energi yang diterapkan pada elektron akibat pemanasan pemanas tidak cukup untuk memindahkan elektron ke pelat elektroda.
Gambar 3
Dioda diberi tegangan nol
2. Dioda diberi tegangan negatif (reverse bias)
Ketika tegangan negatif diberikan pada dioda, potensial negatif pada pelat akan menolak elektron yang membentuk muatan ruang, sehingga elektron tersebut tidak akan mencapai pelat, sebaliknya akan didorong kembali ke katoda, sehingga tidak ada arus yang mengalir.
Gambar 4
Dioda diberi tegangan negatif
3. Dioda diberi tegangan positif (forward bias)
Ketika dioda disuplai dengan tegangan positif, potensial positif pada pelat akan menarik elektron yang baru saja dilepaskan dari katoda akibat emisi termionik, dan dalam hal ini akan dihasilkan arus baru. Berapa banyak arus yang akan mengalir tergantung pada jumlah tegangan positif yang diterapkan ke papan. Semakin besar tegangan pelat maka semakin besar arus yang akan mengalir.
Gambar 5
Dioda diberi tegangan positif
Karena karakteristik dioda seperti itu, hanya dapat mengalirkan arus pada kondisi tegangan tertentu, sehingga dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus (rectifier). Padahal, dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC ke DC.
Jenis Dioda
1. Dioda Zener Secara umum dianggap bahwa dioda adalah perangkat yang mentransmisikan arus dalam satu arah, tetapi fungsi dioda Zener adalah jika tegangan yang diberikan melebihi tegangan rusak atau "tegangan Zener", arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan.
Pada dioda biasa, arus tidak dapat mengalir ke arah sebaliknya karena akan merusak dioda biasa. Dalam kasus bias maju, dioda akan memberikan penurunan tegangan sekitar 0,7 volt. Penurunan tegangan ini tergantung pada jenis dioda yang digunakan. Jika dioda biasa digunakan untuk bias maju, dioda Zener dapat digunakan untuk bias balik.
Gambar 6
Dioda Zener
Dioda zener banyak digunakan di sirkuit elektronik. Fungsi utama dioda Zener adalah untuk menstabilkan tegangan. Dioda zener juga digunakan sebagai regulator shunt, dan regulator juga digunakan sebagai jenis rangkaian yang menyediakan sumber tegangan konstan.
2. LED
LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat memancarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda. Untuk mendapatkan pendaran pada semikonduktor, dopan yang digunakan adalah galium, arsen dan fosfor. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Gambar 7
Dioda LED
Dioda foto adalah komponen elektronik dan juga salah satu jenis foto detektor. Hubungan P-N dari dioda ini dibuat sensitif terhadap cahaya.
4. Dioda Laser
Dioda laser adalah laser yang media aktifnya adalah semikonduktor sambungan P-N yang mirip dengan dioda pemancar cahaya. Dioda laser kadang juga disingkat LD atau ILD.
Prinsip kerja dioda ini sama dengan dioda lainnya, yaitu melalui rangkaian elektronik rangkaian tersusun dari tipe P dan tipe N. Pada kedua jenis ini biasanya dibangkitkan dua tegangan, yaitu:
a. Biased forward, arus yang didapat searah dengan nilai puncak v 0,707 yaitu gelombang di atas (+).
b. Backforward biased, yaitu tegangan balik yang dapat merusak komponen elektronik.
Disusun oleh:
Nama: Sella Intan Riano
NIM: I0319097
Prodi: Teknik Industri
Universitas Sebelas Maret
Sumber:
https://www.academia.edu/9477901/Makalah_Dioda
http://tugas-kuliah-makalah-dioda.blogspot.com/2015/10/tugas-kuliah-dasar-elektronika.html
Iftadi, Irwan. 2015. Kelistrikan Industri. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Komentar
Posting Komentar