Dioda (2)

Macam-macam Dioda
Ada berbagai macam jenis dioda yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda. Pemilihan jenis dioda disesuaikan dengan penggunaannya dalam rangkaian. Diantaranya adalah:

1. Dioda Rectifier/Dioda Penyearah
Dioda rectifier ini merupakan dioda standar yang biasa digunakan sebagai penyearah arus karena sifatnya yang meneruskan arus hanya satu arah saja. Dioda ini memiliki densitas yang lebih tinggi di area forward, dan memiliki dan ketahanan temperatur pemblokiran yang cukup tinggi. Dioda ini memiliki tegangan threshold yang rendah dan frekuensi cut-off yang tinggi. Dioda ini biasa digunakan untuk penyearah arus AC, dan membatasi tegangan dari power supply.

Simbol Dioda
(Sumber: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/Diode_symbol.svg/140px-Diode_symbol.svg.png)

Dioda Rectifier
(  http://www.effectsconnection.com/oscommerce/images/1n4005diode.jpg)

2. Dioda Zener/ Zener Diode
Dioda Zener mirip dengan diode biasa hanya saja komposisi dopingnya diperbanyak, sehingga tegangan breakdown yang semula tinggi dapat diperoleh nilai yang rendah. Pemakaian dioda ini sebenarnya memanfaatkan sifat tegangan breakdown yang dimilikin dioda, dengan adanya karakteristik ini dioda akan mengalirkan arus jika sudah mencapai tegangan breakdown tertentu. Sifat ini dimanfaatkan untuk pengaturan tegangan atau regulator tegangan. Jika pada dioda biasa saat mencapai tegangan breakdown akan membuat dioda rusak, akan tetapi pada dioda zener, meskipun mencapai tegangan breakdown tapi tidak akan merusak dioda tersebut. Jadi pemasangan dioda ini dengan sengaja memberikan reverse bias pada dioda tersebut. Pemilihan dioda zener ini disesuaikan dengan tegangan breakdown yang dimilikinya seperti 5V, 12V, dll.

Simbol Dioda Zener
(Sumber:   http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7f/Zener_diode_symbol.svg/140px-Zener_diode_symbol.svg.png) 

Gambar Dioda Zener
(Sumber:  http://indo-ware.com/foto_produk/51do_41.jpg)  

Pemasangan Dioda Zener
(Sumber:  http://datasheetoo.com/wp-content/uploads/2009/06/zener-diode-shunt-regulator-circuit-diagram-thumb.jpg)  

3. Dioda Schottky/ Schottky Diode
Dioda ini terdiri dari sambungan p-n dengan lapisan metal, yang dioksidasi pada doping silikon lapisan n. Lapisan metal ini bisa berupa alumunium atau nickel. Pada saat threshold tegangannya 0,3 volt. Pada dioda ini tidak terdapat kapasitas difusi karena tidak ada karier yang berdifusi.

Konstruksi Dioda Schottky
(Sumber:  http://sci.esa.int/science-e-media/img/61/Schottky-diode410.jpg)  

Karena tidak ada carier yang berdifusi membuat respon dioda ini sangat cepat dalam orde nanosecond untuk berganti kondisi dari mengalirkan arus ke tidak ada arus, sehingga banyak digunakan pada rangkaian-rangkaian yang membutuhkan respon berkecepatan tinggi. Kekurangan dioda ini adalah tidak baik untuk reverse bias.

Simbol Dioda Schottky
(Sumber:  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Schottky_diode_symbol.svg/140px-Schottky_diode_symbol.svg.png)  

Macam-macam dioda Schottky
(Sumber:  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Schottky.jpg/220px-Schottky.jpg)  

4. Dioda Tunnel/ Tunnel Diode

Dioda ini terbentuk dari sambungan p-n yang diberi doping dengan konsentrasi yang tinggi. Artinya di kedua bagian baik p atau n semua didoping dengan konsentrasi tinggi. Karena tingkat doping yang tinggi pada kedua bagian, maka hanya tersisa sedikit celah untuk mengalirkan elektron. Setelah cukup banyak elektron yang lewat pada dioda, arus yang melewati celah akan menurun sampai didapat arus normal pada tegangan threshold. Dioda ini biasa digunakan untuk rangkaian dengan frekuensi yang cukup tinggi sekitar (100GHz). Contoh pemakaian dioda tunnel ini adalah pada Microwave dan Lemari Es.

Simbol Dioda Tunnel
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/Tunnel_diode_symbol.svg/140px-Tunnel_diode_symbol.svg.png)

Bentuk Dioda Tunnel
(Sumber:http://www.physik.uni-augsburg.de/exp6/imagegallery/samples/th-Tunneldiode.jpg)

5. Light Emitting Diode (LED)

Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya apabila mendapat panjar maju (forward bias). Cahaya yang dihasilkan LED berasal dari energi photon yang dipancarkan saat elektron bergabung hole. LED banyak digunakan sebagai lampu indikator pada peralatan, akan tetapi penggunaan LED semakin berkembang sebagai lampu ruangan, lampu lalu lintas, papan reklame, dll.

Bermacam warna LED
(Sumber:http://www.shunkinoshita.com/wp-content/uploads/2012/03/LED1.jpg)

Bagian-bagian LED
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/LED%2C_5mm%2C_green_(en).svg/245px-LED%2C_5mm%2C_green_(en).svg.png)

Cahaya yang keluar dari LED merupakan energi yang terpancar dalam bentuk photon saat elektron bergabung dengan hole pada sisi positif. Panjang gelombang dan warna yang dipancarkan berbeda tergantung pada celah diantara sambungan p-n.

Gambar proses pemancaran cahaya pada LED
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/PnJunction-LED-E.svg/300px-PnJunction-LED-E.svg.png)

LED bekerja pada tegangan dan arus yang kecil sekitar 30mA sehingga membuatnya sangat hemat dalam hal pemakaian daya. Cahaya yang dihasilkan juga cukup terang. Untuk bacaan lebih lanjut tentang LED dapat dibaca disini.


6. Dioda Photo/ Photo Diode
Photo dioda merupakan jenis dioda yang dapat mendeteksi cahaya, photo dioda dapat mengubah cahaya menjadi arus atau tegangan tergantung dari mode pemakaiannya. Photo dioda ini terbentuk dari sambungan p-n dengan struktur PIN, dimana diantara bagian p dan bagian n diisi dengan semikonduktor intrinsic tipe i, jadi saat ada energi photon dengan intensitas yang mencukupi, maka akan terjadi efek photoelektrik. Photodioda memiliki 2 mode pemakaian yaitu mode photovoltaic yang menghasilkan tegangan (contoh solar sel), dan mode photokonduktif yang akan mengalirkan arus jika terkena cahaya, mode ini biasanya di reverse bisa karena akan sangat mengurangi waktu respon akan tetapi mode ini meningkatkan noise.

Simbol Photodiode
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/Photodiode_symbol.svg/220px-Photodiode_symbol.svg.png)

Bermacam bentuk photodiode
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/Fotodio.jpg/220px-Fotodio.jpg)

Pemakaian photodioda banyak pada aplikasi detektor cahaya dan solar sel.

7. Dioda Varicap/ Dioda Varactor
Dioda jenis ini merupakan yang digunakan sebagai kapasitor yang terkontrol oleh tegangan. Sebagai kapasitor, dioda ini mampu untuk memfilter frekuensi sehingga banyak digunakan pada rangkaian tunner televisi karena cepat mengunci frekuensi tertentu. Pemasangan dioda ini secara reverse bias agar terbentuk kapasitansi diantara kaki dioda ini.

Simbol Dioda Varicap/Varactor
(Sumber:http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/CR_Imagen/articles-95715_imagen_0.gif)

Bermacam bentuk dioda varicap
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Varicap_Doides.jpg/800px-Varicap_Doides.jpg)

8. Silicon Controlled Rectifier (SCR)
Merupakan semikonduktor jenis dioda yang memiliki 3 kaki, dimana kaki tersebut adalah Anoda, Katoda, dan Gate. Kaki gate merupakan kaki pemicu, dimana jika ada sinyal trigger di kaki Gate maka SCR akan mengalirkan arus dari Anoda ke Katoda.
SCR pada arus DC
 Jika pada kaki Anoda dan Katoda diberi sumber DC dengan forward bias, maka SCR belum akan mengalirkan arus. Setelah ada tegangan antara Gate dengan Katoda yang besarnya memenuhi tegangan thresholdnya maka SCR akan dalam kondisi "ON". Kondisi ini akan bertahan meskipun sinyal dari kaki Gate dilepas. SCR baru akan dalam kondisi "OFF" jika arus dari Anoda diputus.

SCR pada arus AC
Jika SCR pada arus AC maka yang hanya separuh siklus saja yang dialirkan karena pada siklus positif maka ada aliran arus dari anoda ke katoda, sedangkan saat separuh siklus negatif maka SCR di reverse bias sehingga arus tidak mengalir.

Simbol SCR
(Sumber:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/Thyristor_circuit_symbol.svg/220px-Thyristor_circuit_symbol.svg.png)

Gambar bermacam bentuk SCR
(Sumber:https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgoVveJ-NGgEL47v-vSbrhHZg_2SLWfNCsup1UMhTd6rNoQ_Xk6X-nscVfaUfwEqNsfOGh2vYuotAJerH-SN-WjsAL6OitCcd7smuHA8bB4K9WirK0kXE3ve66WgPt3ceG5IrOHNgXon4g1/s400/scr.jpg)

Read More

Dioda

Dioda merupakan komponen semikonduktor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronika. Dioda memiliki karakteristik transfer arus yang berbeda. Dioda dibuat dari bahan semikonduktor Silikon atau Germanium. Fungsi dioda yang paling umum adalah sebagai penyearah arus listrik karena sifat dari dioda adalah menyalurkan arus listrik dalam satu arah dan menghambat arus yang mengalir dari arah yang sebaliknya.

Dioda memiliki dua kaki yaitu anoda yang berpolaritas positif, dan katoda yang berpolaritas negatif.

Simbol dari komponen dioda sebagai berikut:

  (Sumber : http://jcwinnie.biz/wordpress/imageSnag/DiodeSymbol.png)

Pada gambar diatas, kaki yang bertanda positif adalah anoda, dan yang bertanda negatif adalah kaki katoda.

Agar pemasangannya tidak terbalik, pada komponen dioda terdapat penanda kaki katoda berupa gelang warna hitam atau perak pada badan komponen seperti pada gambar berikut:

Sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi2HDQkfRRcaHzz2uHKU5ztzuZcjrmEf6-6fnqn6cioSNaNKCdiXmHVkUWfGTuQ8uvjfJiRsFT9N2Fqy1mIniYjy7j6Uk_WyaOTVBWw5YPHMtrySM_hzjpvYphYx_e5Yp91KV7QfJh-9ks/s1600/dioda+termonik.jpg

  (Sumber:http://electronicsscience.files.wordpress.com/2011/05/dioda-schottky-bat85.jpg)

Selain berbentuk seperti gambar di atas, dioda juga memiliki bermacam bentuk tergantung dari spesifikasinya:

  (Sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjiXVSUax1gJpf-PPjKdakYtAQsNAjmQCT4A3LgcPTJIEOT3dIslcch5CUyPuX0nQSghCGlmA4zRnQh_vSmx83a5FdXdEipj7rBoCSKYuEyO52l2qQ5_v6HtQcIXCk6hJjvYg3FCC9k1JNX/s320/diode-photo.jpg)

Pembiasana Dioda

Pembiasan merupakan pemberian tegangan pada dioda, ada dua macam pembiasan yaitu:

1. Forward Bias: Forward Bias atau panjar maju merupakan pemberian tegangan pada dioda yang sesuai dengan polaritasnya. Pada forward bias, tegangan antara kaki anoda dan katoda disebut tegangan Threshold Voltage atau Knee Voltage. Besar tegangan threshold ini tergantung pada jenis diodanya, antara 0,2V atau 0,7V tergantung dari jenis diodanya. Jika tegangan tidak mencapai tegangan threshold maka arus belum bisa mengalir.
2. Reverse Bias: Reverse Bias atau panjar mundur merupakan pemberian tegangan pada dioda yang tidak sesuai dengan polaritasnya. Jika dalam kondisi ini, arus tidak akan mengalir atau ditahan oleh dioda. Akan tetapi, dioda memiliki batas maksimal tegangan untuk reverse bias ini, yang disebut breakdown voltage. Jika melebihi batas breakdown voltage maka dioda akan dipaksa untuk menyalurkan arus atau dikatakan dioda short.

Grafik Karakteristik Dioda
(Sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6YV0VEX1HF3B2xoBcntiHPEd_Y7XistyjQw0xyXIDGViA_LGf1ZsXModlKgrEi9VHK9tdbDqzt0rJXsZAcsaPCGsFDxmkqKd9G1XVqfMO5QzMmi_VmmSUp7wlaZsAyv1sb_8cwCNRVKY/s1600/untitled.JPG)

Macam-macam Dioda

Ada berbagai macam jenis dioda yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda. Pemilihan jenis dioda disesuaikan dengan penggunaannya dalam rangkaian. Gambar simbol dari bermacam dioda diantaranya dapat dilihat disini

Read More