elektro

Pengertian, Fungsi Hingga Prinsip Kerja Dioda

Pengertian Dioda– Dioda merupakan komponen elektronika aktif yang paling dasar dan sederhana dari kelompok semikonduktor. Komponen semikonduktor ini memilki fungsi penting dalam...

Written by arga · 3 min read >
pengertian dan fungsi dioda

Pengertian Dioda– Dioda merupakan komponen elektronika aktif yang paling dasar dan sederhana dari kelompok semikonduktor. Komponen semikonduktor ini memilki fungsi penting dalam sebuah rangkaian elektronika. Untuk itu, cukup penting bagi anda menguasai semua tentang dioda. Berikut ini adalah penjelasan lengkap, dari pengertian, fungsi, simbol hingga prinsip kerja dioda.

Pengertian Dioda

Kata “Dioda” memiliki arti “dua elektroda”, dimana gabungan dari  “di” berarti dua dan “oda” berarti elektroda. Sehingga dari penjelasan di atas dapat diartikan bahwa dioda adalah dua lapisan elektroda yakni anoda (lapisan positif) dan katoda (lapisan negatif).

Dioda adalah sebuah komponen elektronika yang tersusun dari dua kutub yang berguna untuk menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari gabungan dua semikonduktor yang masing masing diberikan doping berbeda serta tambahan material konduktor guna mengalirkan arus listrik.

Komponen semikonduktor dioda yang terdapat dalam berbagai rangkaian elektronika ini memiliki banyak jenis dan tipe yang berbeda-beda tergantung dari model dan tujuan penggunaannya rangkaian tersebut dibuat.

Konstruksi dalam Dioda

konstruksi dan simbol dioda

Struktur utama dioda ialah terbentuk dari dua kutub elektroda yang terbuat dari bahan konduktor dan masing-masing dihubungkan dengan semikonduktor jenis P dan jenis N.

Anoda merupakan elektroda yang dihubungkan dengan semikonduktor silikon P dengan jumlah elektron yang cenderung sedikit. Sedangkan katoda merupakan elektroda yang dihubungkan dengan silikon N dan mengandung lebih banyak elektron.

Pertemuan antara 2 jenis silikon P dan N akan menimbulkan suatu perbatasan yang biasa disebut dengan P-N Junction.

Semikonduktor dioda biasanya menggunakan material bahan silikon atau germanium. Semikonduktor P terbuat dari material yang memiliki elektron valensi kurang dari 4 dan semikonduktor N yang dibuat dengan menambahkan material yang memiliki elektron valensi lebih dari 4.

Simbol Dioda

Simbol dioda dilambangkan seperti anak panah dengan arah dari sisi P ke sisi N. Sisi P atau Positif merupakan Anoda dan Sisi N atau Negatif merupakan Katoda.

Fungsi Dioda

pengertian dioda

Beberapa fungsi dioda secara umum antara lain adalah :

  1. Sebagai sekering (saklar) atau juga pengaman
  2. Sebagai penyearah, biasanya menggunakan dioda bridge
  3. Sebagai penstabil tegangan pada voltage regulator, biasanya menggunakan dioda zener
  4. Digunakan untuk suatu rangkaian clamper. Rangkaian ini mampu memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal DC.
  5. Sebagai sebuah indikator, biasanya menggunakan LED atau Light Emiting Diode
  6. Sebagai alat untuk menggandakan suatu tegangan.
  7. Digunakan untuk suatu rangkaian clipper
  8. Sebagai alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo
  9. Digunakan untuk sebuah rangkaian VCO atau Voltage Controlled Oscilator, biasanya menggunakan dioda varactor
  10. Sebagai alat sensor panas, sebagai contoh pada amplifier

Prinsip Kerja Dioda

prinsip kerja sebuah dioda

Pada dasarnya, prinsip kerja Dioda pada sebuah rangkaian dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yakni diberikan tanpa tegangan, tegangan positif, dan saat diberikan tegangan negatif. Masing-masing cara kerja ini akan dijelaskan secara lengkap dalam ulasan di bawah ini.

Kondisi tanpa Tegangan ( Tegangan Nol)

cara kerja dioda

Saat kondisi tanpa diberikan tegangan atau tegangan nol maka akan timbulah suatu perbatasan medan listrik pada P-N Junction. Kondisi ini terjadi ketika dimulainya proses difusi, yakni pergerakan muatan listrik di sisi sisi N ke sisi P.

Elektron-elektron ini akan menempati suatu tempat di sisi P yang biasa disebut dengan Holes. Pergerakan elektron ini akan meninggalkan ion positif di sisi N, dan mengisi Holes yang akan menyebabkan ion negatif pada sisi P.

Sejumlah ion-ion yang tidak bergerak ini akan membentuk sebuah medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

Kondisi Tegangan Positif ( Forward – Bias)

karaktertistik dioda bias maju atau forward bias

Pada kondisi tegangan positif, bagian anoda terhubung dengan terminal positif sumber listrik sementara bagian katoda dihubungkan dengan terminal negatif.

Adanya tegangan yang berasal dari sumber listrik menyebabkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke daerah anoda yang positif sedangkan ion-ion positif akan tertarik ke bagian sisi katoda yang negatif.

Penghalang aliran listrik yang hilang akan memungkinkan adanya pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik mampu mengalir pada rangkaian tertutup.

Kondisi Tegangan Negatif (Reverse-Bias)

karaktertistik dioda bias mundur atau reverse bias

Pada kondisi tegangan negatif, bagian anoda dihubungkan dengan terminal negatif sumber listrik sementara bagian katoda dihubungkan dengan terminal positif.

Adanya tegangan yang berasal dari luar menyebabkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan menyebabkan ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (N-type) yang mendapat tegangan positif, sedangkan ion-ion positif tertarik ke bagian anoda (P-type) yang mendapat tegangan negatif.

Pergerakan ion-ion ini searah dengan medan listrik statis yang menghalangi elektron, sehingga penghalang akan semakin padat oleh ion-ion. Hal ini akan mengakibatkan listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

Grafik Karakteristrik Dioda

grafik karakteristik dioda

Macam Dioda dan Fungsi Dioda

Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada fitur dan fungsi.

PN Junction Dioda

Merupakan dioda umum atau standar yang terdiri dari PN junciton dan memiliki prinsip kerja yang telah dijelaskan di atas. Dioda ini merupakan dioda yang populer digunakan di pasaran yang biasanya digunakan sebagai penyearah arus.

LED Dioda

Light Emiting Diode merupakan dioda yang mampu mengeluarkan cahaya ketika mendapat  aliran listrik Forward-Bias. Dioda ini banyak digunakan sebagai alat penerangan atau menggantikan lampu fluorescent.

Dioda Laser

Dioda yang satu ini juga mampu menghasilkan sebuah cahaya, namun cahaya yang dihasilkan adalah cahaya koheren. Dioda ini  banyak digunakan seperti pada pembaca CD dan DVD atau laser pointer.

Fotodioda

Fotodioda dapat menghasilkan energi listrik ketika persimpangan PN memperoleh sinar. Secara umum, fotodioda beroperasi di reverse bias, sehingga dapat dideteksi secara langsung arus rendah karena cahaya. Dioda ini biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya cahaya.

Gunn Dioda

Dioda jenis ini tanpa dilengkapi persimpangan PN, dan hanya tersusun dari dua elektroda. Dioda ini biasanya digunakan untuk menghasilkan sinyal gelombang mikro.

BARITT Dioda

BARITT (Barrier Injection Transit Time) jenis ini memiliki prinsip emisi termionik. Dioda BARITT bisa digunakan dalam produksi sinyal microwave yang memiliki tingkat kebisingan rendah.

Tunnel Diode

Dioda tunnel yaitu dioda yang beroperasi menggunakan salah satu fenomena mekanika kuantum: tunneling. Dioda ini digunakan sebagai komponen dalam osilator, penguat atau sinyal mixer, terlebih memiliki kecepatan responsif terhadap variasi tegangan.

Schottky Diode

Dalam dioda Schottky diberikan logam tambahan pada permukaan bagian tengah urutan semikonduktor. Fitur yang merupakan ciri khas dari dioda ini adalah aktivasi tegangan dan waktu pemulihan yang rendah. Schottky biasanya biasa dipasang dalam rangkaian elektronik dalam frekuensi yang tinggi seperti gerbang logika dan radio.

Varactor

Dioda ini banyak diterapakan pada arus reverse-bias dengan lapisan penghalang yang berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikan. Hal ini menjadikan dioda ini seperti kapasitor.

Dioda Zener

Memiliki karakteristik khusus yang berlaku menginginkan efek breakdown saat reverse bias.  Dioda ini mampu menghasilkan tegangan tetap dan biasa digunakan sebagai penghasil tegangan acuan dalam sirkuit elektronik.

Itulah penjelasan mengenai pengertian dioda, fungsi, hingga bagaimana prinsip kerja dioda. Semoga ulasan di atas dapat menjadikan anda

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *