Dioda adalah?☑️ Berikut Ulasan Lengkap Mengenai Pengertian Dioda Dan Jenisnya ☑️ Simbol Dioda, dan Fungsi dioda dalam rangkaian elektronika☑️
Dioda merupakan salah satu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor.
Fungsi umum dari dioda adalah untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah. Akan tetapi, memiliki kemampuan untuk menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
Di dalam ilmu fisika, dioda listrik ini digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika.
Lalu apa yang dimakasud dengan dioda? Simak materi dioda dibawah ini.
Apa Itu Dioda
Pengertian dioda adalah komponen elektronika aktif yang memiliki dua terminal yang menghantarkan listrik terutama dalam satu arah.
Bahan pembuat dioda yakni bahan yang terbuat dari semikonduktor seperti silikon dan germanium digunakan untuk memaksimalkan kinerja dari dioda listrik.
Dioda memiliki dua kutub yang saling berlawan yakni anoda dan katoda. Yang dimana katoda merupakan sisi negatif dari dioda. Sedangankan sisi positif dioda adalah anoda.
Berdasarkan dua kutub yang dimiliki dioda, maka dioda memiliki dua fungsi khusus yaitu dioda dapat mengalirkan arus listrik dan menghambat aliran arus listrik.
Mengenal Anoda Katoda Dalam Dioda
Seperti yang sudah dijelaskan diatas, Komponen elektronika diode terdiri dari dua terminal yaitu anoda dengan kutub positif, dan katoda dengan kutub negatif.
Lalu apa itu anoda dan katoda dalam dioda? Simak pembahasan selengkapnya melalui ulasan berikut ini :
Anoda
Anoda adalah elektroda dalam perangkat listrik terpolarisasi melalui arus yang mengalir dari rangkaian luar luar dan merupakan terminal positif dioda dilambangkan dengan simbol huruf A.
Katoda
katoda adalah elektroda dalam perangkat listrik terpolarisasi di mana arus mengalir keluar dan merupakan terminal negatif dioda yang dilambangkan dengan simbol huruf K.
Gambar dan Simbol Dioda
Gambar dioda dan simbol dioda diatas dapat Kita lihat bahwa Anoda di sebelah kiri, dan katoda di sebelah kanan.
Kami memiliki dua trik yang bisa Kamu gunakan untuk mengingat sisi simbol mana yang merupakan anoda dan mana yang merupakan katoda:
- Selalu ingat sisi anoda simbol sebagai panah yang menunjukkan arah aliran arus konvensional — dari positif ke negatif. Dengan demikian, dioda memungkinkan arus mengalir ke arah panah.
- Selalu ingat garis vertikal di sisi katoda sebagai tanda minus yang besar, yang menunjukkan sisi dioda mana yang negatif untuk bias maju.
Cara Kerja Dioda
Memahami cara kerja dioda cukuplah sederhanam karena diode dapat bekerja dalam 3 kondisi yaitu:
- Unbiased
- Forward biased (bias maju)
- Reverse biased (bias mundur)
Agar Kamu lebih memahami ketiga cara kerja dioda tersebut, simak penjelasannya dibawah ini:
Unbiased
Dalam kondisi unbiased, dioda bekerja dalam kondisi tidak ada tegangan yang diberikan dari sumber energi eksternal.
Ketika sambungan P dan N dipasang, menghasilkan aliran elektron dari material tipe-n ke material tipe-p, dan aliran hole dari material tipe-p ke material tipe-n.
Berdasarkan kondisi tersebut, maka akan timbul reaksi P-N junction dan juga akan timbul juga pembatasan medan listrik.
P-N junction ini terjadi ketika adanya proses difusi yang menyebakan elektron berada di kutub N yang akan bergerkan lalu berpindah ke kutub P.
Perpindahan elektron dari kutub N menuju kutub P inilah yang disebut sebagai holes. Ketika holes terjadi, maka kutub P akan menghasilkan ion negatif.
Forward biased (Bias Maju)
Ketika sumber tegangan dihubungkan ke dioda sedemikian rupa sehingga sisi positif dari sumber tegangan pada anoda dan sisi negatif pada katoda, dioda menjadi konduktor dan memungkinkan arus mengalir. Tegangan yang terhubung ke dioda dalam arah ini disebut bias maju.
Reverse biased (bias mundur)
Cara kerja dioda yang terakhir adalah dioda bekerja pada bias mundur. Yang berarti arah tegangan yang di berikan dari sisi positif ke katoda dan sisi negatif ke anoda yang menyebabkan arus tidak mengalir dan ini membuat menjadi isolator.
Jadi dapat disimpulkan, bias maju memungkinkan arus mengalir melalui dioda. Bias mundur tidak memungkinkan arus mengalir.
Seperti yang akan Kamu temukan hanya dalam materi diode dibawah, ada batasan berapa banyak tegangan bias mundur yang dapat ditahan dioda.
Contoh rangkaian bias maju dan bias mundur
Gambar diatas mengilustrasikan bias maju dan mundur dengan dua rangkaian yang sangat sederhana yang menghubungkan lampu ke baterai dengan dioda.
Pada rangkaian di sebelah kiri, dioda diberi bias maju, sehingga arus mengalir melalui rangkaian dan lampu menyala.
Pada rangkaian di sebelah kanan, dioda dibias mundur, sehingga arus tidak mengalir dan lampu tetap tidak menyala.
Perhatikan bahwa dalam dioda normal, sejumlah tegangan maju diperlukan sebelum arus apa pun akan mengalir. Jumlah ini biasanya sangat kecil.
Di sebagian besar dioda, tegangan ini sekitar setengah volt. Sampai tegangan ini, arus tidak mengalir. Setelah tegangan maju tercapai, bagaimanapun, arus mengalir dengan mudah melalui dioda.
Ambang minimum tegangan dalam arah maju ini disebut penurunan tegangan maju dioda (forward voltage drop). Itu karena rangkaian kehilangan tegangan ini di dioda.
Misalnya, jika Kamu menempatkan voltmeter di ujung dioda dalam rangkaian bias maju pada gambar sebelah kiri, Kamu akan membaca penurunan tegangan maju dioda.
Kemudian, jika Kamu menempatkan voltmeter di terminal lampu, tegangan akan menjadi perbedaan antara tegangan baterai (9 V) dan penurunan tegangan maju dioda.
Misalnya, jika penurunan tegangan maju dioda adalah 0,7 V dan tegangan baterai tepat 9 V, tegangan lampu akan menjadi 8,3 V.
Dioda juga memiliki tegangan balik maksimum yang dapat mereka tahan sebelum terjadinya kerusakan dan memungkinkan arus mengalir mundur melalui dioda.
Tegangan balik ini, kadang-kadang disebut peak inverse voltage (tegangan terbalik puncak) , atau peak reverse voltage (tegangan balik puncak).
Itu merupakan spesifikasi penting untuk dioda yang Kamu gunakan pada rangkaian nantinnya, karena Kamu perlu memastikan bahwa dioda tidak akan terkena lebih dari tegangan balik puncak sesuai range yang sudah di tentukan.
Selain penurunan tegangan maju dan tegangan balik puncak, dioda juga dinilai untuk peringkat arus maksimum. Melebihi arus ini, dan dioda akan rusak tidak dapat diperbaiki.
Karakteristik Dioda
Karakteristik dioda dapat Kamu lihat melalui kurva karakteristik dioda arus-tegangan. Ini berarti, untuk sejumlah arus tertentu Kami akan mengukur tegangan masing-masing.
Resistor menunjukkan hubungan V-I linier, namun, dalam kasus dioda hubungan ini berbeda. Gambar diatas menunjukkan kurva V-I dioda.
Dioda beroperasi di tiga wilayah berbeda berdasarkan tegangan yang diterapkan.
- Wilayah Bias Maju: Ketika tegangan positif diterapkan di dioda, dioda akan AKTIF dan arus akan melewatinya. Untuk mengalirkan arus melalui dioda pada daerah bias maju, tegangan positif harus melebihi tegangan maju Vf.
- 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.
- Wilayah breakdown: Ketika tegangan yang sangat besar dan negatif diterapkan di dioda, itu akan memungkinkan arus mengalir dalam arah terbalik dari katoda ke anoda. Daerah ini disebut wilayah breakdown.
Fungsi Dioda
Fungsi dioda adalah dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah dan juga dapat menghambat arus listrik.
Namun ada banyak lagi fungsi dioda dalam rangkaian elektronika yang akan dijelaskan dibawah ini:
Sebagai penyearah
Dioda memiliki fungsi sebagai penyearah, yang berarti diode dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).
Sebagai saklar
Dioda dapat berfungsi sebagai saklar ketika bias maju bertindak sebagai rangkaian tertutup dan ketika bias mundur bertindak sebagai rangkaian terbuka.
Oleh karena itu perubahan keadaan bias maju dan mundur membuat dioda berfungsi sebagai sakelar, ketika bias maju menjadi ON dan sebaliknya menjadi OFF.
Sebagai sumber Relai AC
Pada dasarnya dioda digunakan sebagai proteksi induksi pada rangkaian relay. Secara umum, relay memiliki banyak lilitan yang dapat berubah menjadi medan magnet ketika listrik mengalir.
Selain itu lilitan relay juga dapat menyimpan arus listrik. Namun, kondisi ini dianggap berbahaya karena dapat menyebabkan kerusakan.
Oleh karena itu, dilakukan tindakan pencegahan pada relay agar aman. Ada transistor yang mengendalikan relay yang juga lebih aman jika ada dioda di belitannya.
Sebagai pelindung Input terbalik arus DC
Keberadaan dioda sangat penting khususnya untuk melindungi tegangan input DC di banyak rangkaian. Seperti diketahui, human error merupakan penyebab rusaknya peralatan listrik.
Adanya error diode akibat ulah manusia dapat dikurangi. Apalagi jika Kamu melakukan instalasi ke power supply dan terhubung ke rangkaian sistem.
Sebagai perlindungan tegangan berlebih
Pada perangkat elektronik tegangan tinggi harus dipasang dioda. Seperti yang terdapat pada rangkaian bridge dioda H yang terdapat pada driver motor dimana terdapat lonjakan tegangan didalamnya.
Dengan adanya dioda, tegangan listrik dapat dipangkas dan melindungi komponen sensitif. Dioda zener merupakan dioda yang sering digunakan untuk perangkat elektronika tegangan tinggi.
Selain yang dijelaskan di atas, berikut adalah beberapa fungsi lain dari dioda:
- Sebagai clamper.
- Sebagai pengganda tegangan.
- Sebagai sensor panas pada amplifier.
- Dapat menambahkan partikel DC ke sinyal AC.
- Sebagai penyearah dan pembentuk gelombang.
Jenis Jenis Dioda dan Fungsinya
Jenis jenis dioda ini memiliki fungsinya masing-masing. Untuk itulah, berikut penjelasan lengkap mengenai macam macam diode.
Dioda Normal (Dioda PN Junction)
Jenis dioda pertama kali yang akan kita bahas yakni dioda normal atau dioda PN junction. Ketika kita melihat sebuah rangkaian elektronika, maka dioda jenis ini merupakan dioda yang paling sering ditemui.
Terutama pada rangkaian frekuensi radio (RF) dan juga rangkaian power supply. Dioda jenis ini disebut sebagai dioda normal karena merupakan dioda standar dan yang paling umum digunakan.
Dioda jenis ini juga memiliki sebutan lain, yaitu dioda penyearah (Rectifier Diode). Sebab fungsi diode normal paling umum digunakan sebagai penyearah pada power supply.
Bukan hanya itu saja, dioda ini juga dikenal sebagai PN Junction Diode. Apa pun sebutannya, dapat dipengaruhi dari penggunaan dioda jenis ini.
Dioda Bridge
Fungsi dari dioda bridge ini tidak jauh berbeda dengan jenis dioda lainnya. Meskipun demikian, dioda jenis ini mempunyai kelebihan di dalam kemudahan penggunaannya.
Apabila kita ingin membuat penyearah satu gelombang penuh, maka dibutuhkan 4 buah dioda. Dengan menggunakan dioda bridge Kita hanya menggunakan satu dioda saja.
Hal tersebut dapat dilakukan dengan mudah, karena di dalam dioda bridge sudah berisikan empat buah dioda.
Dioda bridge memiliki fungsi untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus yang searah (DC). Cara kerja yang ditunjukkannya pun sama seperti rangkaian full wave rectifer dengan empat dioda.
Akan tetapi, pemasangannya lebih mudah dikarenakan sudah tertata rapi. Sehingga tidak perlu lagi mengatur susunan dioda satu persatu.
Dioda bridge memiliki bentuk yang sangat bervariasi, mulai dari bentuk tipis seperti sisir, bulat, hingga berbentuk kotak seperti meja.
Di dalam setiap dioda bridge memiliki empat buah terminal yakni dua terminal sebagai input sumber listrik AC serta dua terminal output DC dengan polaritas positif dan negatif.
Dioda Zener
Ketika kita berbicara mengenai pengertian dioda dan jenisnya, maka tidak akan lepas dari keberadaan dioda zener.
Dioda zener ini adalah salah satu dioda yang mempunyai peran aktif di dalam menstabilkan tegangan pada power supply.
Tidak seperti pemasangan jenis dioda lainnya. Perancangan rangkaian elektronika yang memakai dioda zener, dipasang dengan kondisi bias mundur.
Dioda jenis ini mempunyai tegangan breakdown tertentu sesuai dengan tipe maupun serinya. Satuan dioda dari tipe dioda zener tersebut secara langsung menunjukkan tegangan yang dimaksud.
Misalnya saja seri dioda zener 5V yang digunakan untuk tegangan 5V. Meskipun demikian, ada banyak seri dengan menggunakan berbagai kode dioda unik tertentu yang sesuai pabrikan serta regional negara pembuatnya.
Dioda LED (Light Emitting Diode)
Jenis dioda lainnya yaitu dioda LED atau Light Emitting Diode. Ini merupakan dioda sambungan semikonduktor P-N yang ketika dipasang secara bias maju, maka akan mengeluarkan cahaya.
Simbol dari dioda LED ini memiliki bentuk yang hampir sama dengan simbol dioda normal.
Hanya saja, terdapat dua panah yang berfungsi sebagai simbol bahwa LED ini mengemisikan cahaya. Apabila dioda LED dipasang secara bias mundur, maka komponen tersebut tidak akan menghasilkan cahaya.
Pemakaian dioda LED secara bias mundur akan menyebabkan LED menjadi cepat mengalami kerusakan. Umumnya, Fungsi dioda LED dapat digunakan sebagai indikator di dalam rangkaian elektronik.
Dioda Foto (Photodiode)
Dioda foto memiliki perbedaan dengan dioda LED yang bisa menghasilkan cahaya. Dioda foto ini adalah sensor yang mampu mengubah energi cahaya menjadi energi listrik melalui kedua elektrodanya.
Pada dasarnya, Photodioda banyak dipakai sebagai alat instrumentasi berdasarkan input cahaya yang masuk.
Bukan hanya itu saja, melainkan juga digunakan sebagai salah satu bagian dari komunikasi serat opik ataupun fiber optik. Hal ini dikarenakan mempunyai kelebihan di dalam hal kecepatan tinggi serta bandwidth yang lebar.
Dioda Laser
Dioda laser merupakan salah satu jenis dioda yang bisa menghasilkan radiasi atau cahaya koheren yang mampu dilihat oleh mata.
Selain itu, juga memiliki spektrum inframerah saat dialiri arus listrik. Dioda laser tersebut sering digunakan pada perangkat audio atau video seperti player DVD serta Blueray, scanner barcode, laser ponter, alat ukur jarak, serta printer laser.
Dioda Varactor
Dioda varactor atau varactor diode merupakan dioda semikonduktor dengan memiliki sambungan P-N yang memiliki rancangan khusus. Sehingga memiliki sifat kapasitansi ketika dipasang pada rangkaian sesuai prinsip bias mundur.
Dioda varactor juga dapat disebut dengan dioda variabel kapasitansi atau varicap diode. Dioda varactor umumnya digunakan pada rangkaian elektronik seperti radio, televisi, maupun ponsel.
Bentuk dari simbol dioda varactor memiliki bentuk seperti gabungan antara simbol dioda dengan kapasitor.
Hal ini sangat sesuai dengan fungsi dan kegunaan dioda varactor. Di dalam memilih perlu diperhatikan beberapa spesifikasi, yakni maximum peak current (A), nilai kapasitansi dioda (pF), power dissipation (mW), serta minimum voltage break down (V).
Dioda Tunnel
Jenis dioda yang banyak digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi adalah diode tunnel. Ini merupakan dioda yang memiliki kecepatan tinggi yang banyak dipakai dalam rangkaian gelombang mikro atau microwave.
Secara teknis dioda ini dibuat dengan semikonduktor yang melalui proses menggunakan efek mekanika kuantum yang disebut dengan tunnel.
Adapun sifat yang dimiliki dioda tunnel adalah tegangan tembusnya dapat mencapai nol, Karena karakteristik dioda tunnel sama dengan dioda zener.
Terdapat beberapa contoh pengaplikasian dioda tunnel seperti pada perangkat osiloskop, oven mikrowave frekuensi gelombang mikro, dan televisi.
Dioda schottky
Dioda schottky adalah jenis dioda yang memiliki tegangan maju lebih rendah dibandingkan dengan dioda normal pada umumnya. Pada arus rendah, tegangan drop dapat berkisar antara 0.15V hingga 0,4V.
Tegangan tersebut lebih rendah dari dioda normal yang terbuat dari silikon yang membutuhkan 0,6V. Dioda schottky ini digunakan pada aplikasi rectifier, aplikasi RF, dan juga clamping.
Cara Cek Dioda Rusak Atau Tidak
Ada berbagai macam cara untuk mengecek kondisi dioda, Kita dengan mudah menggunakan multimeter digital maupun analog.
Dengan bantuan alat ukur seperti multimeter, Kita dapat mengetahui kondisi dioda rusak atau tidak dan juga dapat mengukur nilai pada dioda tersebut.
Kesimpulan
Dari penjelasan diatas Kita dapat menyimpulkan bahwa dioda adalah komponen elektronika aktif yang memiliki banyak fungsi dan banyak digunakan dalam berbagai perangkat elektronik seperti TV, Komputer, Smartphone dll.
Demikian informasi terkait Pengertian Dioda dan Jenisnya berikut fungsi dioda pada rangkaian elektronika yang bisa tim Kelasplc.com jabarkan. Semoga bisa memberikan wawasan untuk Kamu semuanya.
Pertanyaan Tentang Dioda
Apakah dioda dapat digunakan sebagai penyearah?
Ya, dioda dapat digunakan sebagai penyearah.
Jelaskan pengertian dioda?
Dioda adalah perangkat dua terminal yang memiliki kapasitas untuk menghantarkan listrik hanya dalam satu arah.
Apa jenis semikonduktor yang digunakan dalam pembuatan dioda?
Bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium biasanya digunakan dalam dioda.
