MODUL 1

KARAKTERISTIK DIODA


1. Pendahuluan[Kembali]

    Dioda adalah salah satu komponen dasar elektronika yang berfungsi sebagai penyearah arus listrik. Dioda terbuat dari bahan semikonduktor, biasanya silikon(Si) atau germanium(Ge) yang memiliki sifat untuk mengaliri arus listrik hanya dalam satu arah. Dioda memiliki dua terminal yaitu anaoda dan katoda. Ketika tegangan positif diberikan ke anoda relatif terhadap katoda, dioda akan on dan memunkingkan arus mengalir. Sebaliknya, jika tegangan negatif diberikan, dioada akan off dan memblokir arus listrik.

    Dioda memiliki berbagai aplikasi dalam rangkaian elektronik, termasuk penyearah arus AC menjadi DC,, perlindungan sirkuit, pengaturan teganfan, dan deteksi sinyal. salah satu aplikasi paling umum adalah pada rangkaian penyearah dimana dioda digunakan untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), yang diperlukan untuk sebagian besar perangkat elektronik.


2. Tujuan[Kembali]

       1. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda. 

       2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda zener. 

       3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier.                                                 

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Electronic Base Station


2. Electronik kit modul dioda, dioda zener, dioda half bridge rectifier, dan full bridge rectifier


3. Multimeter



4. Jumper


5. Oscilloscope



6. Resistor


7. Dioda




4. Dasar Teori[Kembali]

Dioda adalah komponen elektronika pasif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi dan simbol dioda seperti pada gambar berikut :

(a)                                                       (b)

Gambar 1.1

(a) Kontruksi dioda (b) Simbol dioda

 

Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya  dioda akan mengalami konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus.

Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer. Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh  sumber.  Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.



(a)                                                                              (b)

Gambar 1.2

(a) Forward bias (b) Reverse bias

Dioda ideal, didekati melalui pendekatan setengah linier (Piece Wise Linear) ada 3 pendekatan, yang didekati secara grafis.

(a)
(b)

(c)

Gambar 1.3

 (a)Kondisi diode ideal (R=0) (b)Kondisi diode non-ideal (R≠0) (c)Kondisi diode riil

 

Dioda Zener

Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).


Gambar 1.4

Simbol dioda Zener

 

Pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listrik ke arah yang  berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agar tegangan jatuhnya outputnya     tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.


Dioda sebagai Rectifier (Penyearah)

Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ketika dioda dialiri oleh sumber AC, ia hanya akan mengalirkan arus selama setengah siklus positif (untuk dioda ideal) dan menahan arus selama setengah siklus negatif. Ini menghasilkan arus DC yang berdenyut (pulsating DC).

 

·       Half Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang (Half bridge Rectifier), hanya setengah dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan denyutan setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang adalah perangkat yang mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Gambar 1.4

Half Bridge Rectifier


·       Full Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembatan dioda (bridge rectifier), seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan denyutan penuh. Jenis penyearah fase tunggal ini menggunakan empat dioda. Keempat penyearah individual terhubung dalam konfigurasi Bridge atau jembatan loop tertutup untuk menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah tidak memerlukan trafo khusus yang menggunakan center tap. 


Gambar 1.5

Full Bridge Rectifier

Dioda Bridge sebagai Full Bridge Rectifier lebih menguntungkan dari segi biaya karena trafo bekerja secara full.




Komentar






Komentar

Posting Komentar