KARAKTERISTIK MACAM-MACAM DIODA

     DIODA

Dalam bidang elektronika seringkali diperlukan suatu komponen yang mengalirkan arus jika diberi beda potensial pada satu arah (Forward Bias) dan sebaliknya tidak mengalirkan arus jika diberi beda potensial pada arah yang berlawanan (Reverse Bias). Komponen yang memiliki karakteristik tersebut adalah DIODA.

Untuk tegangan yang tidak terlalu tinggi orang banyak menggunakan dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor (dalam hal ini germanium dan silicon). Sedangkan untuk tegangan tinggi digunakan dioda vakum. Dalam percobaan ini kita menyelidiki sifat-sifat dari penggunaan dioda dari bahan semikonduktor saja.

Dioda merupakan komponen elektronika yang terbuat dari 2 lapisan semikonduktor yang berbeda jenis dopingnya (lapisan N dan P). Simbol dari dioda seperti terlihat pada gambar 2.1.

Dioda akan mengalirkan arus bila diberi beda potensial dimana kaki anoda lebih positif dari katoda dan tidak akan mengeluarkan arus jiak sebaliknya yaitu kaki anoda lebih negatif dari katoda.

Diatas adalah lambang skematik dari dioda. Sisi p disebut anoda dan sisi n disebut katoda. Dalam pembuatan sirkuit dioda, dioda dapat dibalik-balik sisinya sehingga dalam sirkuit dioda ada yang namanya dioda forward dan dioda reverse. Pada dioda forward sisi p terhubung kepada terminal positif dari baterai dan sisi n terhubung ke terminal negatif dari baterai. Sementara untuk dioda reverse dipasang berkebalikan dari dioda reverse yaitu sisi p terhubung ke terminal negatif dan sisi n terhubung ke sisi positif.

Dalam dioda ada yang namanya tegangan lutut yaitu tegangan dimana jika arus telah tegangan ini arus tersebut akan meningkat secara cepat. Tegangan lutut sama saja dengan tegangan penghalang karena menghalangi jalannya arus dan tegangan. Analisis dari sirkuit dioda biasanya digunakan untuk untuk menentukan apakah tegangan dioda lebih banyak atau lebih sedikit dari tegangan lutut. Jika lebih, dioda akan mudah mengkonduksi. Jika kurang, dioda akan sulit mengkonduksi. Tegangan lutut dari dioda silicon adalah:

V_K = 0,7 V

Perhitungan menggunakan tegangan lutut ini disebut pendekatan kedua Karena nilai tegangan lutut dimasukkan dalam perhitungan analisis rangkaian. Dalam beberapa aplikasi mengguanakan dioda, digunakan dioda germanium Karena tegangan lutut dari dioda germanium mendekati 0,3 V sehingga ada keuntungan dan perhitungan tersendiri dalam menggunakannya.

Grafik kurva dari dioda

 Pada dioda, selain tegangan lutut ada yang namanya hambatan bulk, yaitu jumlah dari hambatan area p dan hambatan area n. Dirumuskan sebagai berikut:

R_B = R_P + R_N

Hambatan bulk tergantung pada besar dari area p dan area n, dan seberapa banyak p dan didoping. Biasanya hambatan bulk kurang dari 1 W. Pada analisis rangkaian, digunakan pada pendekatan ketiga.

Dioda Zener

Variasi khusus dari dioda semikonduktor adalah Dioda Zener. Dioda Zener adalah dioda khusus yang dirancang untuk bekerja pada daerah breakdown.

Dioda ini paling utama bermain sebagai komponen rangkaian regulator tegangan yang menjaga agar tegangan bebas konstan. Secara ideal zener berlaku seolah-olah baterai sempurna. Sedang pada aproksimasi selanjutnya, ia memiliki hambatan bulk yang menghasilkan tambahan kecil tegangan.

Dioda zener dapat diaplikasikan untuk rangkaian regulator, protector, peak clipper, dst.

Untuk mengetahui bahwa dioda zener dioperasikan pada daerah breakdown dengan menghitung tegangan thevenin pada dioda (dengan melepas dioda zener tersebut). Bila tegangan thevenin lebih besar dari tegangan zener, maka regulator bekerja.

Dengan posisi dioda zener parallel terhadap hambatan beban, maka arus yang melewati hambatan pembatas arus (current limiting resistor) akan sama dengan jumlah arus beban dan arus zener. Besar arus dioda zener tidak bergantung pada besarnya hambatan dalamnya (non ohmic).