Gambar Simbol Dioda
Pengertian
Dioda
Dioda
adalah komponen elektronik yang mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan
katoda. Anoda untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif. Di
dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana semikonduktor type-p dan semi
konduktor type-n bertemu.
Fungsi Dioda
Fungsi
dioda ini memang unik, yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Fungsi
dioda paling umum adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir
dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah
sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap
sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan dimana katup
akan terbuka jika ada air yang mengalir dari belakang katup menuju ke depan,
sedangkan katup akan menutup oleh air yang mengalir dari depan menuju ke
belakang.
Fungsi dioda yang
lainnya adalah sebagai penyearah sinyal tegangan AC menjadi sinyal DC. Untuk
dapat digunakan sebagai penyearah setengah gelombang Anda bisa menggunakan
sebuah dioda. Namun jika ingin menjadi penyearah gelombang penuh, Anda harus
menggunakan 4 buah dioda yang dirangkai seperti jembatan atau dengan
menggunakan 2 buah dioda dengan trafo yang memiliki center tap (CT).
Dioda semikonduktor hanya
dapat melewatkan arus searah saja, yaitu pada saat dioda diberikan catu maju
(forward bias) dari anoda (sisi P) ke katoda (sisi N). Pada kondisi tersebut
dioda dikatakan dalam keadaan menghantar (memiliki tahanan dalam sangat kecil).
Sedangkan bila dioda diberi catu terbalik (reverse bias) maka maka pada kondisi
ini dioda tidak menghantar (memiliki tahanan dalam yang tinggi sehingga arus
sulit mengalir).
Untuk
dioda silikon arus mulai dilewatkan setelah tegangan ≥ 0.7 Volt DC, sedangkan
untuk dioda Germanium mulai dilewatkan setelah tegangan mencapai ≥ 0.3 Volt DC.
Penerapan dioda semi konduktor yang umum adalah sebagai penyearah, selain
fungsi lain seperti pembatas tegangan, detektor dan clipper.
Secara
umum, jika diuraikan maka fungsi-fungsi diode adalah sebagai berikut:
- Penyearah, contoh : dioda bridge
- Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener
- Pengaman /sekering
- Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
- Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac
- Pengganda tegangan.
- Sebagai indikator, yaitu LED (light emiting diode)
- Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier
- Sebagai sensor cahaya, yaitu dioda photo
- Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), yaitu dioda varactor
Jenis-jenis Dioda
· Dioda standar
Dioda jenis
ini ada dua macam yaitu silikon dan germanium. Dioda silikon mempunyai tegangan
maju 0.6V sedangkan dioda germanium 0.3V. Dioda jenis ini mempunyai beberapa
batasan tertentu tergantung spesifikasi. Batasan batasan itu seperti batasan
tegangan reverse, frekuensi, arus, dan suhu. Tegangan maju dari dioda akan
turun 0.025V setiap kenaikan 1 derajat dari suhu normal.
Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut:
Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut:
- Penyearah sinyal AC
- Pemotong level
- Sensor suhu
- Penurun tegangan
- Pengaman polaritas terbalik pada dc input
·
LED (light emiting diode)
Dioda jenis ini mempunyai lapisan fosfor yang bisa
memancarkan cahaya saat diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai
batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut
dipastikan umur led tidak lama. Jenis led ditentukan oleh cahaya yang
dipancarkan. Seperti led merah, hijau, biru, kuning, oranye, infra merah dan
laser diode. Selain sebagai indikator beberapa LED mempunyai fungsi khusus
seperti LED inframerah yang dipakai untuk transmisi pada sistem remote control
dan opto sensor juga laser diode yang dipakai untuk optical pick-up pada sistem
CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward).
Bila
dioda dibias forward, electron pita konduksi melewati junction dan jatuh ke
dalam hole. Pada saat elektron-elektron jatuh dari pita konduksi ke pita
valensi, mereka memancarkan energi. Pada dioda LED energi dipancarkan sebagai
cahaya, sedangkan pada dioda penyearah energi ini keluar sebagai panas. Dengan
menggunakan bahan dasar pembuatan seperti gallium, arsen dan phosfor pabrik
dapat membuat LED dengan memancarkan cahaya warna merah, kuning, dan infra
merah (tak kelihatan). Led yang menghasilkan pancaran cahaya tampak biasanya
digunakan untuk display mesin hitung, jam digital dan lain-lain. Sedangkan Led
infra merah dapat digunakan dalam sistim tanda bahaya pencuri dan lingkup
lainnya yang membutuhkan cahaya tak kelihatan, juga untuk remote control.
Keuntungan lampu Led dibandingkan lampu pijar adalah umurnya panjang,
teganagnnya rendah dan saklar nyala matinya cepat. Gambar 2.1 dibawah ini
menjukkan lambang atau simbol dari macam dioda.
·
Dioda photo
Dioda photo merupakan jenis komponen peka cahaya.
Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang mauk dengan intensitas tertentu.
aplikasi dioda photo banyak pada sistem sensor cahaya (optical). Contoh:pada
optocoupler dan optical pick-up pada sistem CD. Dioda photo dibias maju
(forward).
Energi
thermal menghasilkan pembawa minoritas dalam dioda, makin tinggi suhu makin
besar arus dioda yang terbias terbalik. Energi cahaya juga menghasilkan pembawa
minoritas. Dengan menggunakan jendela kecil untuk membuka junction agar terkena
sinar, pabrik dapat membuat dioda photo. Jika cahaya luar mengenai
junction dioda photo yang dibias terbalik akan dihasilkan pasangan
electron-hole dalam lapisan pengosongan. Makin kuat cahaya makin banyak jumlah
pembawa yang dihasilkan cahaya makin besar arus reverse. Oleh sebab itu dioda
photo merupakan detektor cahaya yang baik sekali.
·
Dioda varactor
Kelebihan dari dioda ini adalah mampu menghasilkan nilai
kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya.
Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi
tinggi mengalami kemajuan pesat, seperti pada radio dan televisi. Contoh sistem
penalaan dengan dioda ini adalah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu
mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian
diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscilator. Dioda varactor dibias reverse. Dengan mengubah-ubah tegangan
riverse pada varactor kita dapat mengubah frekuensi resonansi. Penerapan dioda
varaktor ini biasanya pada tuner yang ditala menggunakan tegangan.
·
Dioda
Schottky
Dioda schottky menggunakan
logam emas, perak atau platina pada salah satu sisi junction dan silicon yang
di dop (biasanya type-n) pada sisi yang lain. Dioda semacam ini adalah piranti
unipolar karena electron bebas merupakan pembawa mayoritas pada kedua sisi
junction. Dan dioda Schottky ini tidak mempunyai lapisan pengosongan atau
penyimpanan muatan, sehingga mengakibatkan ia dapat di switch nyala dan mati
lebih cepat dari pada dioda bipolar. Sebagai hasilnya piranti ini dapat
menyearahkan frekuensi diatas 300 Mhz dan jauh diatas kemampuan dioda bipolar.
·
Dioda
Step-Recovery
Dengan mengurangi tingkat
doping dekat junction pabrik dapat membuat dioda step-recovery piranti yang
memanfaatkan penyimpanan muatan. Selama konduksi maju dioda berlaku seperti
dioda biasa dan bila dibias terbalik dioda ini konduksi sementara lapisan
pengosongan sedang diatur dan kemudian tiba-tiba saja arus balik menjadi nol.
Dalam keadaan ini seolah-olah dioda tiba-tiba terbuka menjepret (snaps open)
seperti saklar, dan inilah sebabnya kenapa dioda step-recovery sering kali
disebut dioda snap. Dioda step-recovery digunakan dalam rangkaian pulsa dan
digital untuk menghasilkan pulsa yang sangat cepat. Snap-off yang tiba-tiba
dapat menghasilkan pensaklaran on-off kurang dari 1 ns. Dioda khusus ini juga
digunakan dalam pengali frekuensi.
·
Dioda Zener
Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil
tegangan. Selain itu dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan
pada level tertentu untuk keamanan rangkaian. Karena kemampuan arusnya yang
kecil maka pada penggunaan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus
besar diperlukan sebuah buffer arus. Dioda zener dibias mundur (reverse).
Dioda
zener dibuat untuk bekerja pada daerah breakdown dan menghasilkan tegangan
breakdown kira-kira dari 2 sampai 200 Volt. Dengan memberikan tegangan terbalik
melampaui tegangan breakdown zener, piranti berlaku seperti sumber tegangan
konstan, dengan kata lain dioda zener akan membatasi tegangan agar tidak lebih
besar dari tegangan breakdownnya. Dioda Zener banyak digunakan kedua setelah
dioda penyearah, dioda zener adalah komponen utama regulator tegangan.
Kerusakan yang sering ditemui pada Dioda
- Arus bocor saat di beri bias terbalik
- Hubung singkat / tegangan tembus saat di beri bias terbalik
- Sirkuit terputus
EmoticonEmoticon