BAB III

DIODA

Dioda merupakan komponen elektronika yang hanya bisa mengalirkan arus

listrik satu arah saja, yaitu dari anoda ke katoda, hal ini disebabkan adanya potensial

penghalang (Potential Barrier) pada persambungan PN. Material pembentuk dioda

adalah semi konduktor dari bahan silikon atau germanium tipe P dan N, seperti

terlihat pada gambar 3.1.

(a) Simbol dioda

(b) Konstruksi dioda

Gambar 3.1 Persambungan P-N

Struktur dalam dioda adalah sambungan semikonduktor tipe P dan N, yang

mengakibatkan munculnya lapisan deplesi pada persambungannya. Dengan struktur

demikian arus hanya akan dapata mengalir dari sisi P menuju sisi N, jika pada anoda

dan katodanya diberikan tegangan maju seperti pada gambar 3.2 a, Jika anoda dan

katodanya diberikan tegangan mundur seperti pada gambar 3.2 b, maka tidak terjadi

aliran arus pada dioda. Sifat khusus dari dioda inilah yang kemudian melandasi

terbentuknya konsep rangkaian penyearah arus AC menjadi DC.

dioda bias maju dioda bias mundur

(a) (b)

Gambar 3.2 Pembiasan dioda

Deplation layer

3.2 Parameter Dioda

a. Tegangan lutut (Knee Voltage)

Dengan memberikan tegangan bias maju (forward) ≥ 0,7 volt untuk bahan

silikon dan ≥ 0,3 volt untuk bahan germanium, arus dioda (ID) akan mengalir dari

anoda ke katoda. Sebaliknya jika diberikan arus mundur (reverse) dioda tidak dapat

mengalirkan arus, sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown,

dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan

deplesi, seperti terlihat pada gambar 3.3.

Gambar. 3.3 (Kurva tegangan forward dn revers dioda)

b. Tegangan Breakdown

Adalah tegangan ketika pada dioda diberikan tegangan reverse , sehingga arus

tidak dapat mengalir pada dioda, sampai batas tegangan tertentu yang dikenal dengan

PIV (Peak Inverse Voltage) yang mencapai nilai 100V dan mengakibatkan rusaknya

lapisan deplation, sehingga dioda mengalami kerusakan (breakdown), seperti pada

gambar 3.3.

3.2 Jenis Dioda

Ada beberapa jenis dioda seperti pada gambar 3.4 dan memiliki fungsi yang beragam.

Gambar. 3.4 Jenis dioda

Dioda Generic

Dioda generic yang paling umum digunakan sebagai penyearah tegangan AC

dari jala-jala listrik ke tegangan DC yang siap dikonsumsi untuk berbagai keperluan

catu daya. Proses penyearahan AC ke DC dapat dilihat pada gambar 3.5

(a) Penyearah setengah gelombang (b) Penyearah gelombang penuh

(b) Penyearah gel. penuh dengan filter capasitor

(d) gelombang DC murni

Gambar. 3.5 Proses penyearahan sinyal AC ke DC

Dioda Bridge

Secara bahan, fungsi dan karakteristik dioda bridge sama dengan dioda

generic, bedanya hanya pada dalam satu kemasan dioda bridge tersusun dari empat

dioda generic, seperti terlihat pada gambar 3.6.

(a) Simbol (b) Jenis

Gambar 3.6 Dioda bridge

Dioda Zener

Dioda zener merupakan jenis dioda yang memanfatkan kondisi breakdown,

sehingga pemasangan dioda ini dalam rangkaian, dipasang secara reverse untuk

mendapatkan titik PIV (Peak Inverse Voltage) yang telah ditentukan oleh pabrik.

Dengan adanya PIV pada dioda zener ini, maka dimungkinkan pembatasan level

tegangan yang stabil dalam sebuah sistem rangkaian elektronika . Contoh rangkaian

dan kurva karekteristiknya dapat dilihat pada gambar 3.7.

(a) Rangkaian dasar dioda zener

(b) Kurva karakteristik dioda zener

Gambar 3.7. Dioda zener

Foto Dioda

Pada prinsipnya dioda foto sama dengan dioda biasa, bedanya adalah arus

dioda (Id) pada dioda foto, selain dipengaruhi oleh besarnya tegangan bias maju, juga

dipengaruhi oleh cahaya, sperti pada gambar 3.8.

Peak Invers Voltage (PIV)

Gambar 3.8. rangkaian foto dioda

LED

LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat

mengeluarkan emisi cahaya. LED memiliki strukturnya yang sama dengan dioda,

seperti pada gambar 3.9 dan merupakan produk temuan lain setelah dioda.

Gambar 3.9 Light Emiting Dioda (LED)

LED 7 Segmen

Komponen tersebut prinsipnya sama dengan LED biasa, tetapi terdiri dari

delapan LED yang disusun dengan konfigurasi 7 LED untuk angka (a-g) dan satu

LED untuk tanda titik, seperti terlihat pada gambar 3.10

Gambar 3.10. 7 Segmen