Pengertian, Jenis � Jenis dan fungsi Dioda

Daftar isi

• 1. Intrduction
• 2. Dioda Penyearah (Rectifier)
• 3. Dioda Zener
• 4. Light Emitting Diode (LED)
• 5. Photodioda
• 6. Dioda Schottky
• 7. Dioda Varactor
• 8. Dioda Laser

Apa itu dioda ? dioda merupakan komponen elektronika yang sering dijumpai dalam rangkaian digital maupun power supply. Banyak yang beranggapan bahwa dioda termasuk komponen aktif, namun ada juga yang menggolongkannya sebagai komponen pasif.

Dioda adalah komponen komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor,biasanya dari bahan  silikon atau germanium. Karakteristik setiap jenisnya tentu berbeda beda. Ada diode yang menyearahkan arus bias, ada diode yang memancarkan cahaya, dan ada pula diode yang menerima cahaya.

Cara mengukur atau menguji sebuah diode dapat menggunakan avometer. Fungsi komponen ini dalam rangkaian sangat banyak, tergantung dari jenisnya.

Baca juga : Cara mudah menambah panas Solder

Dioda tipe 1N4148

Jenis dari dioda tentunya sangat banyak. Namun ada beberapa jenis yang sangat lumrah digunakan dalam rangkaian elektronika, seperti led dan dioda rectifier.  Berikut ini jenis � jenis dioda besarta cara kerja dan fungsinya :

Gambar dan Simbol Dioda 

1. Dioda Penyearah (Rectifier)

Dioda penyearah atau Rectifier adalah jenis diode yang paling sering digunakan. Dioda Rectifier adalah sebuah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor. Diode rectifier pada dasarnya terdiri dari 2 lapisan semikonduktor P (positif) dan N (negatif).  Dioda rectifier ini  memiliki fungsi untuk menghantarkan arus listrik pada saat bias maju (forward bias) dan menghambat arus listrik pada saat bias balik (reverse bias).

Bias maju atau forward bias terjadi ketika Anoda dioda diberi tegangan positif dan Katoda dioda diberi tegangan negatif. Sebaliknya, jika Anoda diberi tegangan negatif dan katoda diberi tegangan positif, maka akan terjadi bias yang dinamakan bias balik atau reverse bias.

Dioda rectifier pada kondisi fordward bias, tegangan minimum yang diberikan adalah 0,7 V untuk bahan silikon dan 0,3 V untuk bahan germanium. Artinya, tegangan yang hilang pada dioda adalah 0,7V atau 0,3v tergantung jenis bahannya. Misal, sebuah dioda rectifier diberi forward bias 10v,maka outputnya adalah 10-0,7=9,3v.

Untuk kondisi reverse bias, dioda rectifier bisa menahan tegangan yang besar, tegantung dari datasheet diode tersebut. Misalkan diode tipe 1N4001 dapat menahan tegangan reverse bias maksimum 100V, sedangkan tipe 1N4007 bisa menahan tegangan balik sampai 1000V.

Dioda rectifier juga memiliki batasan Daya hantar. Daya hantar adalah kemampuan diode rectifier dalam menghantarkan energi listrik. Jika sebuah diode bekerja melebihi batas kemampuan dayanya, maka dapat dipastikan diode tersebut akan rusak. Kerusakan yang umum terjadi adalah putus. Untuk melihat batas daya dioda dapat dilihat pada datasheetnya. Misalkan saja diode 1N4001 � 1N4007 memiliki batas daya 1A, sedangkan diode tipe 1N5401 memiliki batas daya 3A.

Fungsi dioda penyearah :

1. Sebagai Saklar
2. Sebagai penyearah gelombang AC pada power supply
3. Sebagai Proteksi pada rangkaian Induktor atau relay
4. Sebagai ekuivalent gerbang logika

2. Dioda Zener

Zener sebenarnya mirip seperti diode rectifier, namun karakteristiknya berbeda. Pada diode rectifier bekerja pada bias maju (forward bias), maka diode zener bekerja pada bias mundur (reverse bias). 

Dioda Zener adalah diode yang memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembus atau (breakdown voltage) atau "tegangan Zener". Berbeda dari diode biasa yang hanya menyalurkan arus listrik ke satu arah.

Jika sebuah diode zener dipasang secara bias maju, maka fungsinya akan sama seperti dioda rectifier. Namun, ketika diode zener dipasang secara bias mundur, maka arus akan mengalir jika tegangan sudah melewati nilai dari tegangan breakdown zener. 

Dioda rectifier akan rusak jika tegangan reverse bias melewati batas, namun tidak pada diode zener. Nilai dari tegangan breakdown zener berbeda beda, tergantung dari tipe diodanya. Rentang nilai yang biasanya digunakan adalah 3,3v, 5,1v, 7,1v dan 11,1v.

Fungsi diode zener

1. Sebagai penstabil tegangan
2. Sebagai detector level tegangan
3. Sebagai pembatas level sinyal input
4. Sebagai proteksi elektro level discharge

3. Light Emitting Diode (LED)

LED adalah komponen elektronika Semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya. Cahaya pada LED dapat dipancarkan karena mendapat tegangan maju pada Anoda dan Katodanya. LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias).

LED  (Light Emitting Dioda)  dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda dapat menghasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakan salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja.

LED akan memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebagai pembatas arus.

Basarnya arus maksimum pada LED (Light Emitting Dioda) adalah 20 mA, sehingga nilai resistor harus ditentukan. Dimana besarnya nilai resisitor berebanding lurus dengan besarnya tegangan sumber yang digunakan.

Fungsi LED diantaranya :

1. Sebagai indicator
2. Sebagai tampilan display (sevent segment / Dot matrix)
3. Sebagai alarm peringatan.
4. Sebagai penerangan

4. Photodioda

Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti Resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.

Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.

Prinsip kerja, karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole di kedua sisi dari sambungan. 

Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. 

Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

5. Dioda Schottky

Dari berntuk fisiknya, schottky memiliki bentuk yang sama dengan  rectifier. Namun jika dilihat dari karakteristik dan bahan penyusunyya akan berbeda.Fungsinya pun sama, yakni menyearahkan dalam bias maju, namun diode schottky tidak memiliki tegangan jatuh dan dapat bekerja pada frekuensi yang sangat tinggi.

Dioda schottky adalah  dioda yang memiliki tegangan jatuh (drop voltage) yang rendah dibanding dengan dioda jenis lain. Perbedaan utama antara dioda schottky dengan dioda pada umumnya adalah penggunaan material untuk lapisan deplesinya. Nama dioda schottky diambil dari nama seorang ilmuan berkebangsaan Jerman yakni Walter H. Schottky.

Jika dioda pada umumnya menggunakan Semikonduktor sebagai lapisan persimpangan, maka  Dioda schottky menggunakan Logam-semikonduktor (Metal-Semiconductor Junction) untuk persimpangannya. Penerapan Dioda schottky digunakan pada rangkaian switching berkecepatan tinggi dan pada rangkaian Frekuensi Radio (RF), rangkaian Penyearah Power supply, sampai dengan rangkaian Mixer.

6. Dioda Varactor

Varactor diistilahkan juga sebagai  Varicap adalah jenis diode yang unik dibandingkan dengan jenis yang lain, karena merupakan gabungan dari komponen pasif dan komponen aktif. 

Varactor adalah dioda yang memiliki nilai kapasitansi seperti Kapasitor. Nilai kapasitansi komponen jenis ini dapat diubah dengan mengatur tegangan bias pada dioda. Aturan pemberian tegangan bias pada dioda jenis ini adalah dengan cara terbalik (reverse), artinya tegangan bias dimasukkan ke kaki katoda.

Nilai kapasitansi dioda akan naik jika tegangan bias turun dan akan turun jika tegangan bias naik. Dan sebaliknya, nilai kapasitansi dioda akan menjadi nol pada batas maksimal tegangan kerjanya.

Penerapan Dioda Varactor pada rangkaian yang bekerja pada frekuensi tinggi seperti penerima radio, televisi dan handphone. Dioda varactor merupakan bagian dari rangkaian Osilator dan penguat RF. 

Misalnya saja pada rangkaian Voltage Controlled Oscillator (VCO) dan Variable Frequency Oscillator (VFO). Selain itu, diode Varactor juga dipakai pada rangkaian PLL Oscilator (Phase-Locked Loop Oscillator) dan Radio Frequency Filter.

7. Dioda Laser

Kepanjangan dari  LASER adalah  Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation yang artinya adalah mekanisme dari suatu alat yang memancarkan radiasi elektromaknetik melalui proces pancaran terstimulasi. 

Dioda Laser  adalah komponen semikonduktor yang dapat menghasilkan radiasi koheren yang dapat dilihat oleh mata ataupun dalam bentuk spektrum infra merah (Infrared/IR) ketika diberikan potensial listrik. 

Yang dimaksud dengan Radiasi Koheren adalah radiasi dimana semua gelombang  berasal dari satu sumber yang sama dan berada pada frekuensi dan fasa yang sama juga. Radiasi Elektromaknetik tersebut ada yang dapat dilihat oleh mata normal, ada juga yang tidak dapat dilihat.

Penerapan diode laser sendri banyak digunakan pada rangkaian DVD player, sensor jarak, laser pointer, barcode scanner dan masih banyak lagi.

Baca juga : Hukum Ohm, bunyi, pengertian dan contoh soalnya