dioda.doc

DIODA

A.PengertianDioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus dalam satu arah saja.Dioda adalah semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N. Sifat dioda yaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik.Dioda berasal dari kata DI = dua dan ODA = elektroda atau dua elektroda, dimana elektroda-elektrodanya tersebut adalah ANODA yang berpolaritas positip dan KATHODA yang berpolaritas negatip.

sumber animasi : http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngPnJunction.swfB.Menentukan Kaki DiodaBagaimana cara mengetahui kaki anode (+) dan katode (-) dioda?Caranya mudah, anda hanya perlu memperhatikan tanda yang bergaris hitam pada dioda. kaki dioda yang dekat dengan garis berbentuk gelang seperti gelang resistor namun biasanya berwarna hitam adalah kaki katode atau kutup negatif.

Adakah cara yang lebih mudah untuk mengetahui kaki dioda?Ada, anda memerlukan multimeter. Dengan menggunakan multimeter anda arahkan sakelar pemilih pada posisi ohm meter, dan anda hubungkan kedua penghubung multimeter dengan dioda (anoda dan katoda) jika jarum multimeter tidak bergerak baliklah kedua kabel yang anda hubungkan ke dioda. Jika multimeter bergerak, kabel hitam multimeter menunjukkan kutub anoda (+) sedangkan yang merah menunjukkan katoda (-)C.Simbol DiodaSecara umum simbol dioda

Anode adalah kutub positif, sedangkan katode adalah kutub negatif.

D.Kegunaan diodaFungsi Dioda :1.Penyearah, contoh : dioda bridge2.Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener3.Pengaman /sekering4.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 ac6.Pengganda tegangan.7.Sebagai indikator, yaitu LED (light emiting diode)8.Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier9.Sebagai sensor cahaya, yaitu dioda photo10.Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), yaitu dioda varactorE.Karakteristik DiodaKarakteristik Arus dan tegangan1.Forward Bias Jika diberi arah maju (tegangan positif => anoda dan tegangan negatif => katoda) akan menghantarkan arus dan sebaliknya,

Ketika kaki katoda disambungkan dengan kutub negatif batere dan anoda disambungkan dengan kutub positif, maka dikatakan bahwa dioda sedang dibias dengan tegangan maju. Bias maju ini diperlihatkan pada gambar berikut.

Dioda dengan bias tegangan maju Dalam bias maju, kutub negatif batere akan menolak elekton-elektron bebas yang ada dalam semikonduktor tipe N, ika energi listrik yang digunakan adalah melebihi tegangan barir, maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian di gambar tersebut adalah tertutup. Kondisi inilah yang menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.2.Reverse Bias Jika diberi arah mundur (tegangan positif => katoda dan tegangan negatif => anoda) tidak akan menghantarkan arus.

Sebaliknya jika kaki katoda disambungkan dengan kutub positif batere dan anoda disambungkan dengan kutub negatif batere, maka kondisi ini disebut sebagai bias tegangan balik, seperti terlihat dalam gambar berikut.

Dioda dengan bias tegangan mundur Ketika dioda dibias mundur, maka tidak ada aliran arus listrik yang melewati dioda. Hal ini dikarenakan elekton bebas yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan demikian juga hole pada tipe P berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan pengosongan menjadi semakin lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini, maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik. Ketika tegangan bias mundur terus diperbesar, maka pada suatu harga tegangan tertentu dioda akan rusak, karena adanya proses avalan yang menyebabkan dioda rusak secara fisik.

F.Jenis-jenis dioda1.Dioda standarDioda jenis ini ada dua macam yaitu silikon dan germanium. Dioda silikon mempunyai tegangan maju 0.6V sedangkan dioda germanium 0.3V. Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut:Penyearah sinyal ACPemotong levelSensor suhuPenurun teganganPengaman polaritas terbalik pada dc inputContoh dioda jenis ini adalah 1N400x (1A), 1N5392 (1.5A), dan 1N4148 (500mA).

2.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).

3.Dioda ZenerFungsi 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).

4.Dioda photoDioda photo merupakan jenis komponen peka cahaya. Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang masuk 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).

5.Dioda varactorKelebihan 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

6.Dioda Schottky (SCR)DIODA SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.

Gambar dioda schottky.

Pada gambar diatas terlihat SCR dengan anoda pada kaki yang berulir, Gerbang gate pada kaki yang pendek, sedangkan katoda pada kaki yang panjang.

G.Mengetest Kondisi dioadaMengukur Dioda Dengan Multitester

Langkah-langkah pengujian dioda menggunakan multimeter adalah sebagai berikut :1.Putarlah saklar pada Ohm, misalkan R x 1K2.Tempelkanlah cord yang merah (+) pada terminal atau kaki katoda (-) dan cord yang hitam pada anoda (+) dioda, Bila jarum multimeter bergerak itu berarti baik, namun bila diam saja itu berarti putus atau rusak3.Kemudian selanjutnya cord yang hitam ditempelkan pada kaki katoda (-) dan cord yang merah ditempelkan pdai kaki anoda (+). Bila jarum multimeter diam itu berarti baik namun jika bergerak itu berarti bocor .

H.Aplikasi dioda1.Rangkaian penyearah arus listrik dari AC ke DC2.Rangkaian regulator tegangan

Implementasi diode sebagai pelipat ganda frekuensi..misal frekuensi input 50 Hz maka output menjadi 100 Hz

3.Diode sebagai pencampur sinyal4.Implementasi LED5.Diode sebagai saklar (Switch)