Bengkeltv.id – Pengertian Dioda yang Perlu Kalian Ketahui. Apakah Kalian pernah mendengar tentang dioda? Dioda adalah salah satu komponen elektronik yang paling sering digunakan di dunia modern.
Di artikel ini, Kalian akan mempelajari semua yang perlu Kalian ketahui tentang Pengertian Dioda, termasuk bagaimana dioda bekerja, jenis-jenis dioda, dan aplikasi dioda dalam kehidupan sehari-hari.
Pengertian Dioda
Komponen elektronik yang bernama dioda berfungsi sebagai penyearah dan penghambat arus listrik. Dioda terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, dan sejenisnya.
Dalam dioda, terdapat dua kutub yang berlawanan, yaitu anoda yang bermuatan positif dan katoda yang bermuatan negatif.
Karena strukturnya tersebut, dioda dapat digunakan untuk dua fungsi sekaligus. Kutub anoda digunakan sebagai penyearah arus, sedangkan kutub katoda digunakan sebagai penghambat arus listrik.
Karakteristik Dioda
Karakteristik dioda dapat dilihat melalui kurva karakteristik dioda arus-tegangan. Artinya, untuk setiap jumlah arus tertentu, tegangan masing-masing diukur.
Resistor menunjukkan hubungan V-I linier, namun dalam kasus dioda hubungan ini berbeda. Gambar di atas menunjukkan kurva V-I dioda.
Dioda bekerja di tiga wilayah yang berbeda berdasarkan tegangan yang diterapkan.
1. Wilayah Bias Maju
Ketika tegangan positif diterapkan pada dioda, dioda akan AKTIF dan arus akan mengalir melaluinya. Untuk mengalirkan arus melalui dioda pada wilayah bias maju, tegangan positif harus melebihi tegangan maju Vf.
2. Wilayah Bias Mundur
Pada wilayah ini, dioda akan dimatikan dan tegangan yang diberikan akan lebih kecil dari tegangan maju Vf dan lebih besar dari tegangan tembus Vbr. Dalam kondisi ini, perangkat menunjukkan resistansi maksimum untuk arus, namun sejumlah kecil arus akan mengalir melalui dioda yang disebut arus saturasi terbalik.
3. Wilayah breakdown
Ketika tegangan yang sangat besar dan negatif diterapkan pada dioda, itu akan memungkinkan arus mengalir dalam arah terbalik dari katoda ke anoda. Daerah ini disebut wilayah breakdown.
Komponen-Komponen Penyusun Dioda
Seperti yang telah dibahas sebelumnya, dioda terdiri dari dua komponen pembentuk.
Dua komponen dioda tersebut adalah:
1. Anoda
Anoda atau yang biasa disebut sebagai kutub positif merupakan salah satu komponen dioda yang terbuat dari elektroda yang bermuatan positif. Pada dioda, bagian katoda memiliki jumlah elektron yang lebih sedikit dibandingkan dengan anoda.
Faktor yang mempengaruhi jumlah elektron pada katoda diantaranya adalah karena anoda memiliki elektrolit yang bermuatan positif.
2. Katoda
Selain anoda, komponen dioda yang lainnya adalah katoda. Katoda merupakan kutub yang terbuat dari elektroda dengan muatan negatif.
Karena memiliki muatan negatif, katoda memiliki jumlah elektron yang lebih banyak dibandingkan dengan anoda.
Kedua komponen dioda ini bekerja dengan prinsip kerja semikonduktor tipe P-N. Saat kedua komponen tersebut bertemu, maka terbentuklah perbatasan antara keduanya yang disebut sebagai junction P-N.
Simbol Dioda
Untuk memperdalam pemahaman, penting juga bagi Anda untuk mengenali simbol dioda dalam dunia elektronika.
Simbol dioda dalam dunia elektronika terlihat seperti gambar di bawah ini.
Dari gambar tersebut, dapat dilihat bahwa simbol positif (+) merupakan bagian yang mengandung elektroda bermuatan positif, yang juga disebut sebagai terminal anoda.
Sedangkan bagian dengan simbol negatif (-) merupakan bagian yang bermuatan negatif, yang disebut sebagai terminal katoda.
Fungsi Dioda
Pada pandangan awal, dioda diketahui berfungsi sebagai penyearah dan penghambat arus listrik dalam rangkaian elektronika.
Namun, jika dianalisis lebih mendalam, dioda memiliki banyak fungsi lain yang perlu diketahui, antara lain:
- Dioda dapat digunakan sebagai alat untuk pembentukan sensor cahaya.
- Dioda juga berguna sebagai salah satu alat penyusun dalam pembentukan sensor suhu atau panas.
- Dioda digunakan dalam proses penggandaan tingkat tegangan arus listrik.
- Dioda berfungsi sebagai penyearah dalam arus listrik yang mengalir dalam rangkaian elektronika.
- Dioda dapat digunakan sebagai indikator dalam rangkaian elektronika.
- Dioda berfungsi sebagai penghambat arus listrik dalam rangkaian elektronika.
- Dioda dapat difungsikan dalam rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscillator).
- Dioda membantu dalam proses stabilisasi tegangan arus listrik.
- Dioda berfungsi sebagai komponen pengaman atau saklar.
- Dioda dapat digunakan untuk penambahan arus DC pada arus AC dan sebagainya.
Bagaimana Cara Kerja Dioda?
Cara kerja dioda sebenarnya cukup sederhana dan mudah dipahami. Pada umumnya, dioda akan bekerja dengan tiga kondisi dasar, yaitu:
1. Unbiased
Pada kondisi pertama, dioda bekerja dengan sistem unbiased. Kondisi unbiased terjadi saat dioda tidak memiliki tegangan. Pada kondisi ini, akan terjadi reaksi P-N junction dan pembatasan medan listrik.
Proses P-N junction dimulai dengan adanya proses difusi. Elektron di kutub N akan bergerak dan berpindah ke kutub P, sehingga terjadi pembentukan holes.
Ketika holes terjadi, kutub P akan menghasilkan ion negatif yang tidak bergerak, memicu medan listrik statis. Medan listrik statis ini membatasi pergerakan elektron dan menciptakan kondisi P-N junction.
2. Reverse Bias (bias mundur)
Reverse bias terjadi ketika katoda disambungkan pada kutub positif dan anoda disambungkan pada kutub dengan muatan negatif. Kondisi ini membuat tegangan menjadi negatif dan ion-ion bermuatan negatif tertarik menuju terminal anoda.
Ini memicu reaksi listrik statis dan menghalangi pergerakan elektron, sehingga arus listrik tidak dapat mengalir pada dioda.
3. Forward Bias (bias maju)
Forward bias terjadi saat katoda disambungkan ke terminal dengan muatan negatif dan anoda disambungkan ke terminal dengan muatan positif. Tegangan eksternal yang masuk ke dioda membuat elektron tertarik ke masing-masing kutub, sehingga elektron bermuatan positif tertarik ke terminal anoda dan katoda menarik elektron bermuatan negatif.
Kondisi ini menghilangkan penghalang pada dioda sehingga arus listrik dapat mengalir pada rangkaian tersebut.
Jenis – jenis Dioda
Meskipun memiliki bentuk sederhana, namun penggunaan dioda sangat populer dipakai untuk berbagai rangkaian elektronika. Di pasaran, Anda akan menemukan banyak sekali jenis dioda dengan aneka model, ukuran dan bentuknya.
Namun jika diulik dari segi karakteristik serta fungsinya, jenis dioda umumnya dibagi menjadi beberapa tipe.
Adapun jenis-jenis dioda adalah:
1. Dioda Biasa
Jenis dioda biasa adalah yang paling umum dan paling sering dijumpai pada berbagai perangkat elektronik. Dioda biasa ini juga umum disebut dengan istilah diode generik.
Pada umumnya jenis dioda biasa atau generik ini mempunyai dua terminal, yakni P dan N. Nah untuk fungsi dioda biasa yakni sebagai penyearah aliran arus listrik. Penggunaannya juga cukup banyak ditemukan. Misalnya dipakai pada rangkaian saklar, penyearah gelombang (rectifier), dan lain sebagainya.
2. Dioda Bridge
Fungsi dioda bridge sebenarnya tidak jauh beda dengan jenis diode generik. Namun dari segi penggunaannya dapat dikatakan jauh lebih mudah dan praktis.
Apabila difungsikan menjadi penyearah gelombang, tipe generik membutuhkan 4 buah komponen dioda sekaligus, maka ketika menggunakan jenis dioda bridge Anda hanya membutuhkan satu buah kompenen dioda saja.
Hal ini karena pada jenis dioda bridge, Anda akan menemukan 4 buah dioda yang sudah tersusun secara rapi dan siap digunakan.
Komponen dioda bridge terdiri dari 4 buah terminal. Dimana 2 terminal difungsikan sebagai input untuk tempat masuknya arus AC, kemudian 2 terminal lainnya digunakan sebagai output DC.
Selain itu, output DC yang terapat pada tipe bridge juga sudah dilengkapi dengan polaritas positif dan juga negatif. Sehingga penggunaannya menjadi lebih mudah dan praktis.
3. Light Emitting Diode (LED)
Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda yang terdiri dari sambungan antara bahan semikonduktor. Dimana bahan-bahan semikonduktor ini nantinya akan dipasang secara forward bias sehingga alat tersebut dapat menghasilkan cahaya.
Jika melihat simbol LED, Anda akan mendapati simbol dua panah. Dimana simbol dua panah ini merupakan tanda yang menyatakan bahwa komponen tersebut dapat mengemisikan cahaya.
Ketika LED dipasang dengan sistem forward bias, maka dioda akan menghasilkan cahaya. Namun apabila dipasang secara reverse bias, maka benda tersebut tidak akan menghasilkan cahaya.
Pada umumnya, LED digunakan pada berbagai perangkat elektronik. Contohnya saja seperti untuk keperluan penerangan, digunakan sebagai pengganti lampu fluorescent, dan lain sebagainya.
4. Dioda Zener
Dioda Zener berfungsi sebagai penstabil tegangan dalam rangkaian elektronika dan juga sebagai pengaman. Dioda Zener bekerja dengan sistem reverse bias, sehingga ketika tegangan dalam rangkaian melewati batas yang ditentukan, dioda Zener tetap dapat membuat arus yang stabil. A
rus tersebut akan mengalir pada arah yang saling berlawanan sehingga tegangan dalam rangkaian tetap sama dengan tegangan yang terdapat pada dioda Zener.
5. Dioda Varactor
Dioda Varactor memiliki kelebihan karena dapat berubah variabel kapasitansi. Dioda ini umumnya dipasang dengan menggunakan prinsip kerja reverse bias.
Simbol dioda varactor menyerupai gabungan antara dioda dan kapasitor. Dioda Varactor sering digunakan pada perangkat elektronik seperti televisi, ponsel, dan radio.
6. Photo Diode (PD)
Photo Diode dibuat menggunakan sambungan P-N dan menyerupai simbol LED dengan panah yang terbalik. Ketika terkena cahaya, arus listrik dapat mengalir melalui Photo Diode yang bekerja dengan sistem reverse bias. Namun jika intensitas cahaya kurang, tegangan balik akan membesar dan arus listrik pun akan terhambat.
7. Dioda Tunnel
Dioda Tunnel memiliki daerah delepsi yang sangat sempit karena sambungan P-N pada dioda dirancang dengan sistem sedemikian rupa. Fungsi dioda Tunnel adalah memanfaatkan sistem tunneling atau mekanika kuantum.
Kelebihannya adalah dapat cepat bereaksi ketika terjadi perubahan tegangan. Penggunaan dioda Tunnel sering ditemukan pada berbagai komponen elektronika seperti osilator, pencampur sinyal, penguat dan lain sebagainya.
Kesimpulan
Secara keseluruhan, dioda adalah komponen elektronik yang memiliki fungsi sebagai penyearah arus listrik dan beroperasi dengan karakteristik khusus. Dalam dunia elektronika, dioda sangat populer dan sering digunakan dalam berbagai rangkaian.
Ada banyak jenis dioda yang tersedia di pasaran, masing-masing dengan karakteristik dan fungsi yang berbeda-beda, seperti dioda biasa, dioda bridge, LED, dioda zener, dioda varactor, photo diode, dan dioda tunnel.
Untuk mengetahui karakteristik dioda, dapat dilihat melalui kurva karakteristik dioda arus-tegangan. Dengan pemahaman yang baik mengenai pengertian dioda, diharapkan dapat mempermudah pemahaman dan penggunaannya dalam rangkaian elektronika. Semoga informasi dari bengkeltv.id mengenai Pengertian Dioda ini bermanfaat untuk Kalian.
