Dioda
1. Pengertian
Dioda
adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat
semikonduktor. Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan
menghambat arus dari arah sebaliknya.
2. Bentuk-bentuk
a) DIODA PENYEARAH (RECTIFIER)
Dioda penyearah adalah jenis dioda yang
terbuat dari bahan Silikon yang berfungsi sebagai penyearah tegangan / arus
dari arus bolak-balik (ac) ke arus
searah (dc) atau mengubah arus ac
menjadi dc. Secara umum dioda ini disimbolnya.
Kaki-kaki dioda
yaitu kaki katoda ditandai dengan garis pada ujungnya
b) DIODA ZENER
Dioda Zener merupakan dioda junction P
dan N yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai
Voltage Regulation Diode yang bekerja pada daerah reverse (kuadran III). Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 sampai 200
volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt.
Fenomena tegangan breakdown
dioda ini menginspirasi pembuatan komponen elektronika kerabat dioda yang
bernama Zener. Tidak ada perbedaan struktur dasar dari Zener dengan dioda.
Dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata
tegangan breakdown dioda bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya
baru terjadi breakdown pada tegangan ratusan volt, pada Zener bisa terjadi pada
angka puluhan dan satuan volt. Di datasheet ada Zener yang memiliki tegangan Vz
sebesar 2 volt, 5.6 volt dan sebagainya. Fungsi dari komponen ini biasanya
dipakai untuk pengamanan rangkaian setelah tegangan Zener.
Perhatikan rangkaian berikut,
input tegangan akan yang masuk ke rangkaian lain dan beban akan dibatasi oleh
dioda zener. Jika input tegangan dibawah 5.6V, dioda tidak menghantarkan arus
sehingga arus akan mengalir ke rangkaian lain dan beban. Jika input tegangan
mencapai 5,6 V atau lebih maka dioda zener akan terjadi brekadown dan arus akan
mengalir melalui dioda, bukan ke rangkaian atau beban.
c) DIODA EMISI CAHAYA ( LIGHT EMITTING DIODE )
Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan
singkatan LED merupakan Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik
gabungan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga
“Optoelectronic”. Sedangkan elektroda-elektrodanya sama seperti dioda lainnya,
yaitu anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga kategori umum penggunaan LED, yaitu
:
- Sebagai lampu indikator,
- Untuk transmisi sinyal cahaya
yang dimodulasikan dalam suatu jarak tertentu,
- Sebagai penggandeng rangkaian
elektronik yang terisolir secara total. Simbol,
bangun fisiknya dan konstruksinya diperlihatkan pada gambar berikut.
Bahan dasar yang digunakan dalam
pembuatan LED adalah bahan Galium Arsenida (GaAs)
atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP)
atau juga Galium Phospida (GaP),
bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda-beda. Bahan GaAs
memancarkan cahaya infra-merah, Bahan GaAsP memancarkan cahaya merah atau
kuning, sedangkan bahan GaP memancarkan cahaya merah atau hijau.
Seperti halnya piranti elektronik
lainnya , LED mempunyai nilai besaran terbatas dimana tegangan majunya
dibedakan atas jenis warna
TABEL LED DAN
TEGANGANYA
Warna
|
Tegangan Maju
|
Merah
|
1.8 volt
|
Orange
|
2.0 volt
|
Kuning
|
2.1 volt
|
Hijau
|
2.2 volt
|
Sedangkan besar arus maju suatu
LED standard adalah sekitar 20 mA. Karena dapat mengeluarkan cahaya, maka
pengujian LED ini mudah, cukup dengan menggabungkan dengan sumber tegangan dc
kecil saja atau dengan ohmmeter dengan polaritas yang sesuai dengan
elektrodanya.
LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi sehingga menghasilkan warna sebagai berikut:
* Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah
* Gallium Aluminium Phosphide – hijau
* Gallium Arsenide/Phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
* Gallium Nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
* Gallium Phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau
* Zinc Selenide (ZnSe) – biru
* Indium Gallium Nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru
* Indium Gallium Aluminium Phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
* Silicon Carbide (SiC) – biru
* Diamond (C) – ultraviolet
* Silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)
* Sapphire (Al2O3) – biru
LED biru dan putih
LED biru pertama kali dan bisa dikomersialkan menggunakan substrat galium nitrida. LED ini ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang.
LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.
LED biru pertama kali dan bisa dikomersialkan menggunakan substrat galium nitrida. LED ini ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang.
LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.
d) DIODA CAHAYA ( PHOTO-DIODE)
Dioda cahaya ini bekerja pada daerah
reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya. Dalam keadaan gelap, arus
yang mengalir sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan bahan dasar germanium dan
1A untuk bahan silikon. Kuat cahaya dan temperature keliling dapat menaikkan
arus bocor tersebut karena dapat mengubah nilai resistansinya dimana semakin
kuat cahaya yang menyinari semakin kecil nilai resistansi dioda cahaya
tersebut. Penggunaan dioda cahaya diantaranya adalah sebagai sensor dalam
pembacaan pita data berlubang (Punch
Tape), dimana pita berlubang tersebut terletak diantara sumber cahaya dan
dioda cahaya. Jika setiap lubang pita itu melewati antara tadi, maka cahaya
yang memasuki lubang tersebut akan diterima oleh dioda cahaya dan diubah dalam
bentuk signal listrik. Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur
kuat cahaya (Lux-Meter), dimana
dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari
cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan
sebagai sensor sistem pengaman (security)
misal dalam penggunaan alarm.
e) DIODA
VARACTOR
Dioda Varactor disebut juga sebagai
dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika
diberikan tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. Bahan
dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silikon dimana dioda ini sifat
kapasitansinya tergantung pada tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan
tegangannya semakin naik, kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak
digunakan pada pesawat penerima radio dan televisi di bagian pengaturan suara (Audio).
f) DIODA SCHOTTKY
(SCR)
DIODA
SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier.
Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih
termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung
thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan
campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.
3. Fungsi Dioda
- Sebagai penyearah untuk komponen dioda bridge.
- Sebagai penstabil tegangan pada komponen dioda zener.
- Sebagai pengaman atau sekering.
- Sebagai pemangkas atau pembuang level sinyal yang ada di atas atau bawah tegangan tertentu pada rangkaian clipper.
- Sebagai penambah komponen DC didalam sinyal AC pada rangkaian clamper.
- Sebagai pengganda tegangan.
- Sebagai indikator untuk rangkaian LED (Light Emiting Diode).
- Dapat digunakan sebagai sensor panas pada aplikasi rangkaian power amplifier.
- Sebagai sensor cahaya pada komponen dioda photo.
- Sebagai rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscilator) pada komponen dioda varactor
a) Menempatkan Avo Meter pada posisi R 1x.
b) Tempatkan jarum tester + atau probe merah pada sisi kaki dioda yang memiliki strip perak atau katoda. Pada pengukuran demikian, jarum tester harus bergerak.
Pengukuran
harus dalam keadaan aliran listrik yang telah diputus. Mengukur
komponen dalam keadaan tersambung ke sumber listrik hanya dapat
dilakukan oleh teknisi yang profesional. Mengukur dalam keadaan
terhubung arus listrik memiliki cara yang berbeda. Namun bisa berbahaya
dan berpotensi merusak rangkaian jika menyentuh komponen di sampingnya.
Untuk
mengukur dioda dalam keadaan terhubung arus dapat juga dilakukan dengan
bantuan sebuah batere. Hal ini terutama berguna untuk mengukur dioda
zener. Namun posisi tester harus pada posisi pengukuran voltase.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar