DIODA

Hii..............
ketemu lagi di bloger saya. pada kali ini saya akan memberi sedikit materi tentang dioda, anak elektro pasti tidak asing lagi dengan komponen dioda, komponen yang umum di gunakan pada rangkaian elektronika. Langsung saja simak penjelasannya.

PENGERTIAN DIODA

Dioda (Diode) adalah salah satu Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah bila diode di beri bias maju (forward bias) tetapi menghambat arus listrik bila di beri bias mundur (reverse bias). Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika, salah satunya power supply. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya. Untuk mempermudah hafalan saya biasa menyingkat dengan KNAP (Katoda Negatif – Anoda Positif).

Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

• Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge), diode ini umumnya berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
• Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian elektronika dan juga sebagai penstabil tegangan.
• Dioda LED adalah salah satu diode yang mampu mengeluarkan cahaya, berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan
• Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya, biasanya digunakan pada sensor robot line follower
• Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Prinsip Kerja Dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.
 

Reverse Bias ( Bias Mundur )

Bias mundur adalah pemberian tegangan negatif baterai ke terminal anoda (+) dan tegangan positif ke terminal katoda (-) dari suatu dioda. Gambar dibawah menunjukkan dioda diberi bias mundur. daerah pengosongan

Karena pada ujung anoda (A) yang berupa bahan tipe p diberi tegangan negatif, maka hole-hole (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup negatip baterai menjauhi persambun- gan. Demikian juga karena pada ujung katoda (K) yang berupa bahan tipe n diberi tegangan positip, maka elektron-elektron (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup positip baterai menjauhi persambungan. Sehingga daerah pengosongan semakin lebar, dan arus yang dis- ebabkan oleh pembawa mayoritas tidak ada yang mengalir.

Sedangkan pembawa minoritas yang berupa elektron (pada bahan tipe p) dan hole (pada bahan tipe n) akan berkombinasi sehingga mengalir arus jenuh mundur (reverse satura- tion current) atau Is. Arus ini dikatakan jenuh karena dengan cepat mencapai harga maksi- mum tanpa dipengaruhi besarnya tegangan baterai. Besarnya arus ini dipengaruhi oleh tem- peratur. Makin tinggi temperatur, makin besar harga Is. Pada suhu ruang, besarnya Is ini da- lam skala mikro-amper untuk dioda germanium, dan dalam skala nano-amper untuk dioda silikon.

Forward Bias ( Bias Maju )

Apabila tegangan positip baterai dihubungkan ke terminal Anoda (A) dan negatipnya  ke terminal katoda (K), maka dioda disebut mendapatkan bias maju (foward bias). Gambar dibawah menunjukan dioda diberi bias maju.

Dengan pemberian polaritas tegangan seperti pada gambar 3, yakni VA-K positip, maka pembawa mayoritas dari bahan tipe p (hole) akan tertarik oleh kutup negatip baterai me- lewati persambungan dan berkombinasi dengan elektron (pembawa mayoritas bahan tipe n). Demikian juga elektronnya akan tertarik oleh kutup positip baterai untuk melewati persam- bungan. Oleh karena itu daerah pengosongan terlihat semakin menyempit pada saat dioda di- beri bias maju. Dan arus dioda yang disebabkan oleh pembawa mayoritas akan mengalir, yaitu ID.
Sedangkan pembawa minoritas dari bahan tipe p (elektron) dan dari bahan tipe n (hole) akan berkombinasi dan menghasilkan Is. Arah Is dan ID adalah berlawanan. Namun karena Is jauh lebih kecil dari pada ID, maka secara praktis besarnya arus yang mengalir pada dioda ditentukan oleh ID.

Tegangan Breakdown

Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena  adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium. Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi. Apabila diode mampu mengalirkan arus pada reverse bias pada tegangan maxsimal atau tegangan breakdown maka diode tersebut menjadi sebagai konduktor atau diode tersebut rusak atau shot.

Tegangan Kaki (Knee Voltage) adalah Tegangan pada saat arus mulai naik secara cepat pada saat dioda berada pada daerah maju, tegangan ini sama dengan tegangan penghalang. Apabila tegangan dioda lebih besar dari tegangan kaki maka dioda akan menghantar dengan mudah dan sebaliknya bila tegangan dioda lebih kecil  maka dioda tidak menghantar dengan baik. Untuk diode jenis germanium sekitar tegangan 0,3V baru dapat menghantarkan arus listrik dengan baik, sedangkan untuk jenis diode silicon sekitar 0,7V baru dapat menghantarkan dengan baik. Setelah melewati tegangan kaki atau knee voltage diode dapat menghantarkan listrik dengan baik, kenaikan arus yang di atas tegangan kaki tersebut dinamakan dynamic resistance. 

Mungkin itu saja yang dapat saya paparkan, ada kurangnya mohon maaf semoga bermanfaat dan selamat beraktifitas see you next week..........