bab 2 sambungan pn dan dioda · tujuan instuksional : • memahami komponen semikonduktor berbasis...

Bab 2 Sambungan PN dan Dioda

By : M. Ramdhani

Tujuan instuksional :• Memahami komponen semikonduktor

berbasis sambungan PN• Memahami prinsip kerja dioda• Memahami batasan daerah operasi dioda• Mengetahui rangkaian pengganti dioda

Proses terjadinya sambungan PN

Hasil sambungan semikonduktor PN

- +

- + - + - + - + -

- + - + - + -- + - + - + - + -

+

++

+ -

+ - + - + - + -

+ - + - + -+ - + - + - + -

Persambungan/ junction

Daerah deplesi

Ion akseptor Ion donor

hole elektron

• Penggabungan (recombination) disekitar junction elektron dan hole lenyap (tidak ada pembawa muatan) daerah deplesi (daerah pengosongan).

• Difusi elektron ke arah P dan difusi hole ke arah N arus difusi (arus akibat adanya perbedaan jumlah elektron dan hole ) ke kanan

• Hilangnya elektron meninggalkan ion donor (ion positif) dan hilangnya hole meninggalkan ion akseptor (ion negatif)mengakibatkan medan listrik tegangan penghalang / barrier potential (Vo) arus drift ke kiri

• Terjadi keseimbangan antara arus difusi dan arus drift.

- +

- + - + - + - + -

- + - + - + -- + - + - + - + -

+

++

+ -

+ - + - + - + -

+ - + - + -+ - + - + - + -

Persambungan/ junction

Daerah deplesi

Ion akseptor Ion donor

hole elektron

Sambungan PN dengan No Bias (Tanpa Prategangan) VD = 0

- +

- + - + - + - + -

- + - + - + -- + - + - + - + -

+

++

+ -

+ - + - + - + -

+ - + - + -+ - + - + - + -

Persambungan/ junction

Daerah deplesi

Ion akseptor Ion donor

hole elektron

+ -VoltVD 0

mAID 0

-

--

+

++

Sambungan PN dengan Forward Bias(Prategangan Maju) VD > 0

DVSmayoritasD III

mayoritasI SI

DV DV

Sambungan PN dengan Reverse Bias(Prategangan Mundur) VD < 0

DV

SI

0mayoritasISI

DV DV

Karakateristik Arus dan Tegangan

)1( k

D

TkV

sD eII

• Potensial prategangan maju maksimum yang menghasilkan perubahan arus disebut potensial Treshold (cut-in) VT

• Potensial prategangan mundur yang menghasilkan perubahan karakteristik secara drastis disebut potensial zener (Vz).

• Potensial maksimum dari prategangan mundur sebelum masuk daerah zener disebut peak inverse voltage (PIV) atau peak reverse voltage (PRV). tegangan maksimum yang bisa ditahan sebuah dioda

LTSpice

Pemodelan Dioda

• Ideal

DVDI

TV

• Simplified

TV

DVDI

TV

• Piecewise linier

TV avr

DVDI

TV

avr

Konvensi Simbol

a

b+10 V

V10

identik

Konvensi Simbol

V10

identik

Latihan