Dioda ialah komponen penting dalam elektronika. Selain penting, juga sering dipakai. Lalu, bergotong-royong apa pemahaman dioda itu? Apa saja fungsinya? Dan bagaimana karakteristik dioda tersebut? Untuk menjawab pertanyaan berikut, simaklah penjelasan berikut ini.
A. PENGERTIAN DIODA
Dioda merupakan salah satu komponen aktif yang berfungsi selaku unsur penyearah. Dioda yang dibuat dari semikonduktor jenis silikon dan germanium. Dioda disusun memakai semikonduktor jenis p sebagai kutub (+) dan semikonduktor jenis n selaku kutub negatif (-). Karena dioda termasuk komponen aktif , arus listrik yang mengalir dari sambungan P ke sambungan N akan dilewatkan bila tegangan listrik yang dilewatkan pada dioda berbahan silikon sekurang-kurangnya0,7 volt dan pada dioda berbahan germanium sekurang-kurangnya0,3 volt.
Ada tiga kalimat kunci yang membedakan dioda dengan unsur lain:
1. Memiliki dua terminal seperti halnya resistor
2. Arus yang mengalir tergantung pada beda potensial antara kedua terminal
3. Tidak mematuhi aturan ohm
Dahulu, pada awal penemuannya, komponen yang mampu memnghantarkan arus listrik ke satu arah dan mampu menghambatnya dari arah sebaliknya ini dikenal dengan nama recritifier atau penyearah. Nama dioda sendiri pertama kali dikenalakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919. Adapun perumpamaan dioda ini berasal dari kata “Di” yang memiliki arti dua, dan “ode” yang mempunyai arti jalur. Jika diartikan maka arti dioda adalah dua jalur.
B. FUNGSI DIODA
Berikut ini merupakan beberapa fungsi dioda yaitu selaku berikut:
1. Dapat berfungsi selaku saklar
2. Dapat berfungsi selaku sensor panas
3. Dapat berfungsi sebagai sensor cahaya
4. Dapat berfungsi selaku penstabli tegangan
5. Dapat berfungsi sebagai indikator
6. Dapat berfungsi selaku penyearah
C. SIMBOL DIODA
Gambar Simbol Dioda
Secara sederhana dioda disimbolkan seperi berikut ini. Gambar tersebut terdapat tanda + memiliki arti ialah kutub positif atau disebut sebagai anoda, sedangkan tanda – memiliki arti kutub negatif atau disebut sebagai katoda.
D. PRINSIP KERJA DIODA
Perhatikan bagan rangkaian berikut ini untuk memudahkan kita mengerti bagaimana cara kerja dioda. Pada rangkaian diperlihatkan, saat dioda dipasang pada rangkaian yang serupa, maka lampu menyala. Dan posisi kutub dioda dibalik maka lampu mati.
Gambar Prinsip Kerja Dioda
E. JENIS DIODA
Ada beberapa macam dioda, yakni dioda penyearah, dioda bridge, dioda zener, dioda led, dioda laser, dioda varactor, dioda schottky, dioda tunel. Untuk lebih terperinci, silahkan baca : Jenis-Jenis Dioda dan Cara Mengukur Dioda
Adapun macam-macam simbol pada dioda terdapat pada gambar di bawah ini.
Gambar Beberapa Simbol Dioda
F. KARAKTERISTIK DIODA
Ada beberapa karakteristik dioda yang mampu menciptakan kita lebih paham lagi tentang bagaiama dioda mampu berfungsi dengan baik.
Lapisan Pengosongan (Depletion Layer)
Lapisan pengosongan terjadi akibat gaya tolak-menolak. Elektron pada sisi N bersiap untuk bebas, menyebar ke segala arah. Beberapa berdifusi melewati junction. Di sisi P terdapat hole-hole yang siap menangkap elektron yang jatuh. Jika elektron bebas fmeninggalkan sisi N, akan terbentuk ion nyata di tempat N. Bila elektron tersebut memasuki kawasan P elektron akan menjadi pembawa minoritas yang waktu hidupnya singkat. Elektron-elektron tersebut secepatnya jatuh dan ditangkap oleh hole. Hasilnya, hole akan hilang dan terbentuk ion negatif.
Setiap terjadi perpindahan elektron dari segi N ke sisi P terbentuk sepasang ion negatif dan nyata. Ion-ion ini tidak dapat bergerak dengan bebas mirip elektron dan hole, namun tetap berada dalam struktur kristal akibat ikatan kovalen. Ketika jumlah ion bertambah banyak, tempat sekitar junction dikosongkan dari elektron bebas dan hole. Daerah inilah yang disebut lapisan pengosongan (depletion layer).
Forward Voltage (Vf)
Forward voltage yakni beda berpotensi di lapisan pengosongan. Pada suhu 250, forward voltage dioda silikon sekitar 0,7 V, sedangkan dioda germanium sekitar 0,3 V.
Forward voltage ini terjadi sebab eksitensi lapisan pengosongan. Ketika ion-ion negatif sudah terbentuk, elektron-elektron yang ingin berpindah dari segi N ke sisi P akan terpental kembali ke segi N. Hanya elektron-elektron yang memiliki energi besar yang mampu melewati keadaan ini. “Pertahanan” dari sisi P kian besar seiring meningkatnya jumlah elektron yang ingin menyebrangi junction menuju ke segi P. Akhirnya terjadilah suatu keseimbangan. Pada ketika ini lapisan pengosongan menghentikan difusi elektron lewat junction.
Forwad Bias
Forwad bias yaitu keadaan ketika anoda bersifat positif dan katoda dioda bersifat negatif.
Untuk mempermudah mengingat, kutub aktual sumber dihubungkan dengan sisi P dan kutub negatif sumber dihubungkan dengan sisi N. Pada konsisi forward bias ini arus yang melalui dioda besar. Gejala ini terjadi alasannya elektron-elektron di sisi N menerima perhiasan energi sehingga mereka bisa menyebrangi junction. Selanjutnya mereka masuk ke dalam hole dan menjadi elektron valensi.perjalan elektron valensi berlanjut hingga ke ujung sisi P dan meninggalkan segi P lalu mengalir ke dalam kutub konkret sumber. Terjadilah arus listrik.
Reverse Bias
Reverse bias ialah keadaan ketika katoda dioda bersifat negatif dan katoda dioda bersifat nyata.
Untuk mempermudah mengingat, kutub konkret sumber dihubungkan dengan segi N, kutub negatif sumber dihubungakn dengan sisi P. Pada keadaan reverse bias elektron pada segi N menjauhi junction. Begitu pula dengan hole pada segi P. Akibatnya tempat pengosongan menjadi makin lebar. Semakin lebar daerah pengosongan semakin tinggi beda potensialnya. Akhirnya beda berpeluang pada lapisan pengosongan sama dengan beda berpotensi sumber. Pada dikala itu elektron dan hole bergerak serta tidak terjadi arus listrik.
Breakdown
Bila reverse bias dilaksanakan dengan tegangan yang besar, dioda akan mengalami break down. Jika ini terjadi, arus yang sangat besar akan mengalir dengan arah reverse. Tegangan yang menyebabkan dioda mengalami breakdown disebut tegangan breakdown (-Vzk). Ada juga yang menyebut peak inverse voltage (PIV).
Arus Reverse
Pada arus reverse bias ada sebuah arus kecil yang mengalir hingga tegangan breakdown dicapai. Arus reverse ini merupakan adonan dari arus saturasi (Is) dan arus bocor permukaan (ISL). Arus saturasi ialah arus reverse yang disebabkan oleh pembawa minoritas, sedangkan arus bocor permukaan yaitu arus balik kecil yang lewat permukaan kristal. Kebocoran ini tidak diharapkan. Semakin rendah arus bocoran, makin baik biar dapat diabaikan dalam pemakaian tertentu.
Begitulah ulasan dari kami tentang Pengertian Dioda, Fungsi, dan Karakteristik Dioda. Semoga artikel ini bisa berfaedah dan memperbesar pengetahuan buat kita semua. Jangan lupa ikuti postingan kami berikutnya dan share postingan kami. Terima kasih.
Sumber :
– Chandra, Franky dan Arifianto, Deni. 2010. Jago Elektronika. Jakarta : Penerbit Kawan Pustaka.
– Budiharto, Widodo dan Firmasyah, Sigit. 2005. Elektronika Digital dan Mikroposesor. Yogyakarta : Penerbit Andi.