TEORI DIODA

Teori Dasar Dioda

Sumisjokartono (1985:29) menyatakan bahwa dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja. Dioda dibuat dari bahan Germanium dan Silikon. Woollard (1993:49) juga menyatakan bahwa dioda merupakan dua terminal dan terbentuk dari dua jenis semikonduktor (Silikon jenis N dan jenis P) yang tersambung. Alat ini mampu dialiri oleh arus secara selektif dalam satu arah, tetapi amat sukar dalam arah kebalikannya. Untuk simbol dari dioda secara umum diperlihatkan pada Gambar 2.1.

Gambar 1 Simbol Dioda.

(Sumber: Woollard. Elektronika Praktis,1993:49)

Jenis-jenis dari dioda diantaranya : Dioda Zener, LED, Infrared, Photodioda dan sebagainya.

1. Dioda zener, biasanya dipasang pada suatu rangkaian elektronika sebagai pembatas tegangan pada nilai tertentu.

2. LED (Light Emitting Diode), yaitu Dioda yang dapat memancarkan sinar, biasa digunakan sebagai lampu indikator dengan kelebihan yaitu umur aktifnya sangat lama jika dibandingkan dengan lampu pijar. Woollard (1993:60) LED akan aktif jika pada anoda dan katoda LED terdapat beda potensial sebesar 2 V dengan arus yang mengalir ke LED sebesar 20 mA. Jika kita tegangan sumber yang ada diatas 2 V, maka LED tersebut harus diserikan dengan sebuah resistor. Dimana resistor ini berfungsi sebagai pembatas arus. Rangkaian resistor pembatas arus pada LED dapat dilihat pada Gambar 2.2. Persamaan yang digunakan untuk mencari nilai Resistor tersebut adalah

Gambar 2. Resistor Pembatas Arus Pada LED

(Sumber: Woollard. Elektronika Praktis,1993:60)

3. Infrared, bentuk fisiknya sama seperti LED, perbedaan terdapat pada keluaran / output – nya, dimana infrared hanya memancarkan sinar infra merah yang pancarannya tidak dapat terlihat oleh mata.

Karakteristik Dioda

Warsito (1983:123) menyatakan bahwa karakteristik dioda ada 2 (dua) yaitu karakteristik bias maju (forward bias) dan karakteristik bias balik (reverse bias). Karakteristik bias maju dioda diperoleh jika elektroda – elektroda dioda diberi potensial sehingga arus dapat mengalir (jadi anoda diberi potensial positif, sedangkan katoda diberi potensial negatif). Karakteristik dioda bias maju ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Sebaliknya karakteristik bias balik (reverse bias) dioda diperoleh jika elektroda – elektroda diberi potensial – potensial yang menyebabkan arus tidak dapat mengalir (yaitu anoda diberi potensial negatif, sedangkan katoda diberi potensial positif atau katoda lebih positif terhadap anoda). Karakteristik dioda bias balik ini diperlihatkan pada Gambar 4.

Gambar 3 Karakteristik Dioda Bias Maju

(Sumber: Warsito, Sirkit Arus Searah, 1983:123)

Gambar 4 Lengkung Karakteristik Dioda Bias Balik

(Sumber: Warsito, Sirkit Arus Searah, 1983:131)

Dari Gambar 2.3 di atas, dapat diketahui bahwa : Tegangan mula (sama dengan tegangan antara anoda – katoda) yang kecil – kecil saja sudah akan membangkitkan arus. Di bawah 0,6V, arus naik dengan lambat sekali. Mulai dari kira-kira 0,6V arus naik dengan cepat, dioda menghantar. Tegangan 0,6V itu dinamakan tegangan ambang. Pada dioda Silikon tegangan ambangnya adalah kira-kira 0,6 – 0,7V, sedangkan pada dioda Germanium tegangan ambangnya itu ada kira-kira 0,2 – 0,3V.

Barmawi, Malvino (1987:33) menyatakan bahwa dalam banyak rangkaian, khususnya pada rangkaian penyearah dipasang dioda yang paralel dengan beban seperti terlihat pada Gambar 2.5. Dioda yang dipasang demikian disebut dengan ”freewheeling dioda” atau sering juga disebut ”bypass dioda”. Fungsi dari dioda freewheeling adalah untuk melakukan komutasi atau transfer arus beban ke dioda freewheeling ( Dm ) pada saat tegangan beban berubah polaritasnya dari positif ke negatif.

Freewheeling dioda mempunyai dua fungsi yaitu :

1. Menghindari perubahan polaritas dari tegangan beban.

2. Mentransfer arus beban.