Pengertian Dioda
Dioda merupakan salah satu bentuk dari komponen elektronik khusus dengan dua elektroda disebut anoda dan katoda. Kebanyakan dari dioda dibuat dengan bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, atau selenium.
Beberapa dioda ini terdiri dari elektroda logam di ruang hampa atau juga dapat diisi dengan gas unsur murni pada tekanan rendah. Dioda juga dapat digunakan sebagai penyearah, pembatas sinyal, regulator tegangan, switch, modulator sinyal, mixer sinyal, demodulasi sinyal, dan osilator.
Dioda ini disempurnakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan mulai memperkenalkan istilah diode yang artinya dua jalur tersebut.
Walaupun pada sebelumnya sudah ada dioda kristal (semikonduktor) yang dikembangkan oleh para peneliti asal Jerman yaitu Karl Ferdinan Braun pada tahun 1874, dan dioda termionik pada tahun 1873 yang telah dikembangkan lagi prinsip kerjanya oleh Frederic Gutherie.
Adapun sebuah simbol dioda yaitu terdapat sebuah panah yang dilengkapi garis melintang di ujung panah tersebut. Maksud dari panah disini yakni bahwa dia adalah kaki positif (+) sedangkan pada garis melintang diibaratkan kaki negatif (-).
Fungsi Dioda
- Sebagai sekering atau juga pengaman.
- Untuk suatu rangkaian clamper. Rangkaian ini dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.
- Untuk penyearah, biasanya juga menggunakan dioda bridge.
- Untuk dapat menstabilkan tegangan pada voltage regulator, biasanya menggunakan dioda zener.
- Untuk sebuah indikator, biasanya menggunakan LED tau Light Emiting Diode.
- Untuk alat menggandakan suatu tegangan.
- Untuk sebuah rangkaian clipper. Jenis rangkaian ini membuang suatu tingkatan sinyal yang berada diatas maupun dibawah tegangan tertentu.
- Untuk alat sensor cahaya, yang biasanya menggunakan dioda photo.
- Untuk sebuah rangkaian VCO atau Voltage Controlled Oscilator, biasanya menggunakan dioda varactor.
- Untuk alat sensor panas, misalnya saja dalam amplifier.
Simbol Dioda
Jenis – Jenis Dioda
1. Dioda Penyearah (Rectifier)
Dioda ini juga memiliki fungsi untuk menyearahkan tegangan, misal kita ingin merubah suatu tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Dioda inilah yang paling lebih dulu dikenalkan atau dipelajari untuk jenis dioda.
Fungsi dioda penyearah yaitu :
- Sebagai sensor suhu.
- Sebagai penyearah arus atau sinyal AC.
- Sebagai alat pemotong level.
- Sebagai penurun tegangan.
- Sebagai pengaman polaritas yang sangat terbalik dalam input DC.
2. Dioda Emisi Cahaya (LED)
Kebanyakan orang diantara kita tidak mengetahui bahwa LED ini merupakan salah satu jenis Dioda. Karena kebanyakan dari orang LED ini hanya sebuah indikator lampu yang sebenarnya dioda ini juga memiliki fungsi lain seperti untuk sebuah transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam jarak tertentu, sebagai penggandeng rangkaian suatu elektronik yang terisolir secara total.
3. Dioda Zener
Dioda jenis ini juga berbeda dengan jenis dioda lainnya yang hanya mengalirkan arus listrik searah. Dioda ini juga dapat mengalirkan suatu arus listrik ke arah yang berlawanan. Dioda jenis ini juga memiliki fungsi sebagai penstabil tegangan.
4. Dioda Cahaya (Photo Diode)
Dioda ini berfungsi sebagai suatu sensor, seperti sensor untuk alarm, pengukuran cahaya, dan pembacaan pita berlubang.
5. Dioda Varactor
Dioda jenis ini juga banyak digunakan pada pesawat penerima radio maupun televisi pada bagian pengaturan suara atau audio.
6. PIN Diode
Pada dioda PIN, terdapat sebuah area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yang diletakkan antara P dan N junction. Efek dari penambahan area intrinsic tersebut adalah dengan melebarnya area deplesi yang membatasi pergerakan elektron, dan hal ini tepat digunakan untuk suatu aplikasi pensinyalan (switching).
7. Schottky Diode
Pada Schottky diode ini diberikan tambahan metal pada cuplikan permukaan bagian tengah semikonduktor. Karakteristik yang menjadi suatu keunggulan dioda ini adalah tegangan aktivasi yang rendah dan waktu pemulihan yang singkat. Dioda ini sangat umum digunakan untuk suatu rangkaian elektronik berfrekuensi tinggi, seperti perangkat-perangkat radio dan gerbang logika.
8. Step Recovery Diode
Bagian semikonduktor pada dioda ini juga memiliki level doping yang secara gradual menurun dengan titik terendah di junction. Modifikasi ini dapat mengurangi waktu switching karena pada muatan yang ada pada daerah junction lebih sedikit. Aplaikasi dari semikonduktor ini terdapat pada alat-alat elektronik frekuensi radio.
9. Gunn Diode
Gunn Diode adalah salah satu jenis diode yang tidak memiliki PN Junction, melainkan hanya terdiri dari dua elektrodanya saja. Dioda jenis ini dapat digunakan untuk dapat menghasilkan sinyal gelombang mikro.
10. BARITT Diode
BARITT (Barrier Injection Transit Time) Diode adalah suatu jenis diode yang bekerja dengan sebuah prinsip emisi termionik. Dioda ini digunakan untuk dapat memproduksi sinyal gelombang mikro dengan level derau yang rendah.
11. Tunnel Diode
Tunnel Diode adalah salah satu bentuk dari dioda yang bekerja memanfaatkan salah satu fenomena mekanika kuantum yaitu tunneling. Tunnel junction ini juga digunakan sebagai salah satu komponen pada osilator, penguat, atau pencampur sinyal, terutama karena kecepatannya yang bereaksi terhadap perubahan tegangan.
12. Backward Diode
Backward diode ini memiliki karakteristik serupa dengan tunnel, perbedannya terletak pada adanya suatu sisi yang diberi doping lebih rendah dibanding sisi yang berlawanan. Perbedaan profil doping ini dapat membuat backward diode memiliki karakteristik tegangan-arus yang serupa pada suatu kondisi reverse dan forward.
13. PN Junction Diode
Dioda standar yang terdiri dari suatu susunan PN dan memiliki cara kerja seperti yang dijelaskan sebelumnya. Dioda jenis ini adalah salah satu bentuk dari diode yang umum digunakan di pasaran (disebut juga diode generik), digunakan terutama sebagai penyearah arus.
14. Laser Diode
Dioda jenis laser ini juga menghasilkan cahaya, namun cahaya yang dihasilkan adalah cahaya koheren. Aplikasi diode laser ini merupakan suatu perangkat pembaca CD dan DVD dan laser pointer.
Karakteristik Dioda
1. Dioda di Bias Maju
Karakteristik dioda yang pertama yaitu di bias secara maju. Dioda ini di bias maju untuk dapat memberikan tegangan luar menuju terminal dioda. Jika anoda(+) terhubung dengan sebuah kutub positif pada batrai serta katoda(-) terhubung dengan kutub negatif pada batrai maka akan mengakibatkan suatu bias maju atau forward bias.
2. Dioda di Bias Mundur
Karakteristik dioda yang kedua adalah dengan cara di bias secara mundur. Anoda(+) dihubungkan dengan sebuah kutub negatif dan katoda(-) dihubungan dengan sebuah kutub positif sehingga jumlah arus yang mengalir pada rangkaian bias mundur akan lebih kecil.
Pada bias mundur dioda ini terdapat suatu arus maju yang dapat dihubungkan dengan batrai yang memiliki tegangan tidak terlalu besar dan signifikan karena tidak akan mengalami peningkatan.
Ketika terjadi proses reserve, dioda ini tidak bisa menghantarkan listrik karena nilai hambatannya lebih besar. Dioda ini juga dianjurkan untuk tidak memiliki suatu besar tegangan dan arus yang melebihi batas.
Prinsip Cara Kerja Dioda
Kebanyakan dari peralatan elektronika ini membutuhkan sumber arus searah. Hal ini dikarenakan fungsi dari penyearah untuk bisa mendapatkan suatu arus searah dari suatu arus bolak-balik yang benar-benar rata.
Diketahui Dioda semikonduktor ini hanya mampu melewatkan arus pada satu arah saja. Hal ini berarti bahwa pada saat dioda ini mendapatkan satu arah atau bias maju (forward bias).
Karena di dalam dioda ini terdapat junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu.
Dalam kondisi demikianlah, dioda disebut juga sebagai dioda dalam keadaan konduksi atau menghantar dan memiliki tahanan dalam dioda relative kecil.
Sedangkan ketika dioda ini diberi satu arah atau bias mundur (Reverse bias). Maka dalam kondisi demikian, dioda tidak akan bekerja.
Selain dari pada itu, pada kondisi ini dioda juga memiliki tahanan dalam yang tinggi membuat arus sulit mengalir. Jika dioda silicon ini dialiri arus AC, maka yang terjadi akan membuat suatu mengalir hanya pada satu arah. Hal ini juga memberikan dampak bahwa arus output dioda berupa arus DC.
Hal ini sehingga dioda hanya dapat digunakan pada beberapa pemakaian saja diantaranya sebagai penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier), dan suatu rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).
Semoga bermanfaat dan bisa menambbaha ilmu pengetahuan bagi para pencari ilmu. Terima Kasih.
