DIODA

Rifa'atul Jazilah (I0319090)

Teknik Industri (https://ft.uns.ac.id/)

Universitas Sebelas Maret (https://uns.ac.id/id/)

1. Pengertian Dioda

    Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua arus dan berfungsi untuk menyearahkan arus. Dioda berasal dari dua komponen semikonduktor yang diberi doping berbeda. Dioda disebut juga  arus penyearah karena arus hanya akan jalan satu arah, karena arah lain akan ditahan arus sebaliknya. Komponen elektronika terdiri dari dua kutub. 

        Kutub tersebut adalah kutub positif atau yang biasa disebut anoda dan kutub negatif yang biasa disebut katoda. Dioda umumya membutuhkan tegangan untuk beroperasi sekitar 0,7 Volt. dioda biasa digunakan untuk rangkaian power supply.

2. Pertemuan Dioda

     ALAT :

    >> baterai

    >> lampu LED

    >> dioda

    a. Forward Bias / Panjar Maju

            Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion- ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.Contoh penerapan dari forward bias adalah jika anoda dari dioda dihubungkan dengan kutub positif dari baterai dan katoda dihubungkan dengan anoda LED maka lampu LED akan menyala.

    b. Reverse Bias / Panjar Mundur 

            Pada bias mundur ini dioda bekerja bagaikan kawat yang terputus dan membuat tegangan yang jatuh pada dioda akan sama dengan tegangan supply. Daerah deplesi atau daerah transisi adalah daerah yang sangat tipis dekat sambungan antara semikonduktor tipe p dan semikonduktor tipe n pada sebuah diode. Pada daerah sambungan/daerah diplesi yang sangat tipis terjadi pengosongan pembawa muatan mayoritas akibat terjadinya difusi ke sisi yang lain. Hilangnya pembawa muatan mayoritas di daerah ini meninggalkan lapisan muatan positip di daerah tipe-n dan lapisan muatan negatif di daerah tipe-p. Jika dioda dibalik yaitu anoda dari dioda dhubungkan dengan kutub negatif baterai makan lampu LED tidak menyala.

    c. Tanpa Tegangan

        Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

3. Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan Di Dioda

a. forward voltage          : Biasanya 0,7 V. Jika kurang maka dioda tidak akan bekerja.

b. arus keluar                 : Dioda memiliki power rating yang ditandai dan diukur dengan ampere. contoh : Dioda 1A, maka dioda tersebut dapat menagani arus hingga 1A.

c. switching                    : Kecepatan buka tutup atau kecepatan memblock untuk memperbolehkan arus lewat, dipengarui oleh frekuensi arus.

d. reverse voltage          : Dioda memiliki nilai maksimum reverse voltage, jika tegangan yang akan diblock lebih besar, maka dioda tidak akan berfungsi dan arus dapat bocor.

4. Fungsi Dioda

     Fungsi-fungsi dari dioda :

• Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.
• Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.
• Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.
• Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator
• Untuk penyearah
• Untuk indikator
• Untuk alat menggandakan tegangan.
• Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo.

5.. Jenis Dioda

Dioda dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan karakteristik dan fungsinya. Jenis-jenis dioda dan aplikasinya adalah sebagai berikut.

• PN Junction Diode: Dioda standar yang terdiri dari susunan PN dan memiliki cara kerja seperti yang dijelaskan sebelumnya. Dioda jenis ini adalah diode yang umum digunakan di pasaran (disebut juga diode generik), digunakan terutama sebagai penyearah arus.
• Light Emitting Diode (LED): Saat dialiri arus forward-bias, LED akan mengeluarkan cahaya. LED saat ini umum digunakan sebagai alat penerangan dan beberapa jenis digunakan untuk menggantikan lampu fluorescent.
• Photodiode: Photodiode dapat menghasilkan energi listrik apabila daerah PN junction disinari. Umumnya photodiode dioperasikan dalam reverse-bias, sehingga arus yang kecil akibat cahaya dapat langsung terdeteksi. Photodiode digunakan untuk mendeteksi cahaya (photodetector).
• Tunnel Diode: Tunnel Diode adalah dioda yang bekerja memanfaatkan salah satu fenomena mekanika kuantum yaitu tunneling. Tunnel junction digunakan sebagai salah satu komponen pada osilator, penguat, atau pencampur sinyal, terutama karena kecepatannya bereaksi terhadap perubahan tegangan.
• Schottky Diode: Pada Schottky diode diberikan tambahan metal pada cuplikan permukaan bagian tengah semikonduktor. Karakteristik yang menjadi keunggulan dioda ini adalah tegangan aktivasi yang rendah dan waktu pemulihan yang singkat. Dioda ini sangat umum digunakan untuk rangkaian elektronik berfrekuensi tinggi, seperti perangkat-perangkat radio dan gerbang logika.
• Zener diode: Memiliki karakteristik khusus yang mengingkan efek breakdown saat reverse bias Dioda ini dapat menghasilkan tegangan yang tetap dan umum digunakan sebagai penghasil tegangan referensi di rangkaian elektronik.
• Varactor Diode: Diaplikasikan pada mode reverse biasa dengan lapisan penghalang yang dapat berubah-ubah sesuai tegangan diberikan. Hal ini membuat dioda ini seolah-olah merupakan suatu kapasitor.