Dasar Elektronika (Dioda) Part 1 of 2
DIODA
1. Sejarah Dioda
Dioda merupakan salah satu perangkat penting dalam elektronika yang memiliki dua terminal dan dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah. Dioda ditemukan pertama kali oleh seorang ilmuwan insinyur elektro yang berasal dari Inggris, bernama John Ambrose Fleming pada tahun 1904. John Fleming bekerja untuk sebuah perusahaan bernama Telecommunication Markoni Company.
 |
| Gambar John Ambrose Fleming |
Dalam penelitian yang sedang dilakukan oleh Fleming, ditemukan elektroda yang terpisah pada sebuah tabung hampa yang dapat menghasilkan arus listrik hanya saat jika dihubungkan pada katoda dalam satu arah. Hal tersebut disebabkan oleh sebuah efek yang disebut efek Edison. Efek edison mengalirkan elektron dari filamen menuju arah elektroda dan hanya mengalir dalam satu arah tertentu apabila diberikan tegangan pada katoda. Penemuan tersebut dikenal dengan sebutan dioda Fleming dengan menjadi dasar dalam pengembangan dioda modern yang saat ini digunakan dalam berbagai apalikasi dalam bidang elektronika, mulai dari penyearah, penerima radio, sampai dengan televisi.
2. Pengertian Dioda
Dioda merupakan komponen penting dalam bidang elektronika, dengan kata dioda merupakan sebuah kata mejemuk yang memiliki arti “dua elektroda”, kata “di” berarti dua dan “oda” yang berarti elektroda. Jadi elektroda merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua lapisan elektroda, katoda (N) dan anoda (P).
 |
| Gambar Komponen Elektroda |
Katoda disebut dengan sisi positif yang dilambangkan dengan huruf ‘N’ dan anoda merupakan sisi positif yang dilambangkan dengan huruf ‘P’. Pada lambang dioda, menyerupai bentuk anak panah yang memiliki arah dari sisi P kearah sisi N. Arus mudah mengalir dari sisi positif ke negatif. Komponen umumnya memiliki bentuk silinder kecil dengan diberi lingkaran pada sisi katoda yang berfungsi sebagai penunjuk posisi garis dalam lambang. Lambang dioda dapat dilihat pada gambar 4.3.
 |
| Gambar PN Junction |
Pada gambar 4.3 dapat diamati bahwa gambar diatas merupakan gambar sambungan PN dengan pada bagian tengahnya terdapat depletion layer yang merupakan daerah kesetimbangan antara hole dan elekron, dapat dilihat pada gambar pada sisi P terdapat banyak bentuk hole yang berfungsi untuk menerima elektron, sedangkan pada sisi N dalam gambar diketahui banyak terdapat elektron untuk dilepaskan. Apabila diberi bias positif pada sisi P yang lebih besar daripada N, maka elektron dari sisi N akan bergerak untuk mengisi sisi hole pada sisi P. Tetapi apabila pada sisi P diberi bias negatife maka sisi N akan mendapatkan polaritas tegangan yang lebih besar dari sisi P dengan tidak terjadi perpipndahan elektron atau hole dari sisi P kea rah sisi N. Karena hole antara keuda lektron akan tertarik kea rah kutub berlawanan, dengan depletion layer semakin besar dan menghalangi terjadiyna arus. Itulah mengapa pada diode hanya dapat mengalirkan arus satu hanya satu arah.
Dalam bidang elektronika dioda disebut sebagai komponen elektronika aktif yang sangat populer atau banyak digunakan dalam rangkaian elektronika. Mengapa begitu? karena dioda memiliki bentuk yang sederhana dan penggunaannya sangat luas.
3.Sifat Dioda
Salah satu perangkat elektronika yaitu dioda memiliki sifat yang berperan aktif dalam rangkaian elektronika. Diantaranya sebagai berikut.
1. Forward bias, forward bias atau bias maju merupakan kondisi saat anoda mendapatkan voltase yang lebih positif dibandingkan katoda, maka arus dapat mengalir dengan bebas.
2. Reverse bias, reverse bias atau bias mundur merupakan sebuah kondisi jika voltase dibalikkan berlawanan yang berarti katoda positif terhadap anoda, arus tidak dapat mengalir, terkecuali memilikiarus yang sangat kecil.
3. Zero bias, kondisi saat tidak ada potensi tegangan eksternal yang diterapkan ke diode sambungan PN.
4. Menghantarkan tegangan maju 0,7 Volt, agar arus dapat mengalir kearah maju harus memiliki voltase dengan besar 0,7 V pada dioda silikon
5. Menghantarkan tegangan maju 0,3 Volt, agar arus dapat mengalir kearah maju harus memiliki voltase dengan besar 0,3 V pada dioda germanium.
6. Dioda mengijinkan arus hanya mengalir ke satu arah saja
7. Ketika voltase balik pada diode menjadi terlalu besae, maka terjadi situasi break trough. Arus akan naik menjadi besar dan mengakibatkan diode rusak. Tetapi terdapt jenis dioda yang dirancang tahan break trough yaitu jenis dioda zener.
Dari sifat-sifat dioda diatas memiliki perhitungan yang berkaitan dengan sifat-sifat dioda diatas secara sistematis, dituliskan dibawah ini.
Keterangan:
T = Suhu dioda
Vt = Konstanta fisik:
m = Satu konstanta antara 1 dan 2\
4.Jenis Dioda
Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dari penemuan awal dioda pada abad ke-19, dioda semakin berkembang dengan penemu-penemu lain yang mengembangkan sebuah dioda eslain dari penemu John Ambrose Fleming. Hasil dari pengembangan tersebut memiliki banyak jenis dioda. Jenis-jenis dioda seperti dibawah ini.
1. Dioda Zener
Dioda Zener merupakan jenis dioda khusus yang dapat mengalirkan arus pada arah sebaliknya. Dioda Zener memiliki sifat khusus yaitu memiliki voltase break through pada voltase tertentu. Dioda Zener memiliki fungsi sebagai penstabil tegangan, dapat juga dipakai pada pembatas tegangan level tertentu untuk keamanan rangkaian.
 |
| Gambar Dioda Zener |
2. Dioda Normal (PN Junction)
Dioda jenis ini merupakan dioda standar yang paling umum digunakan sebagai penyearah pada rangkaian pencatu daya. Dioda jenis ini sering ditemukan pada rangkaian pencatu daya (power supply) dan rangkaian frekuensi radio (RF). Dikenal juga sebagai PN Junction Diode.
 |
| Gambar Dioda Normal |
3. Dioda Bridge
Dioda Bridge digunakan pada rangkaian pencatu daya sebagai penyearah rangkaian penuh yang terdiri dari 4 dioda normal. Dioda Bridge meringkas dari yang seharusnya menggunakan 4 dioda normal, tetapi pada jenis dioda bridge sudah menjadi satu, dalam satu komponen dioda. Dioda Bridge memiliki 4 kaki terminal, 2 terminal sebagai masukan, arus atau tegangan AC dan 2 termnial lainnya sebagai Output (+) dan output (-).
 |
| Gambar Dioda Bridge |
4. Dioda Foto (Photodiode)
Dioda foto merupakan jenis dioda yang dapat merubah dari energi cahaya menjadi arus listrik. Dioda jenis ini seringkali digunakan pada semsor cahay kamera atau sensor sensor yang membutuhkan untuk pendeteksi cahaya. Dioda jenis ini memiliki dua jenis yaitu, Dioda Photovolvaic merupakan dioda yang menhasilkan tegangan seperti pada sel surya. Kedua, Dioda Photoconductive yang tidak menghasilkan tegangan, harus diberikan sumber tegangan sebagai pengggerak beban.
 |
| Gambar Dioda Foto |
5. Dioda Varactor
Jenis Dioda Varactor ini merupakan sebuah kapasitor yang kapasitansinya ditentukan oleh tegangan yang masuk. Dioda jenis ini memiliki penerapan seperti pada pesawat TV, pesawat radio FM, pesawat telekomunikasi yang bekerja pada frekuensi tinggi.
 |
| Gambar Dioda Varactor |
Comments
Post a Comment