Mengenal Dioda Pada Komponen Elektronik

Pengertian Dioda

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode sanggup disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode tolong-menolong tidak mengatakan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik kekerabatan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan. Awal mula dari diode ialah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini diode yang paling umum dibentuk dari materi semikonduktor seperti silikon atau germanium.

Simbol Umum Dioda

Dioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut tolong-menolong ialah sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negative = N).

Simbol Umum Dioda

Fungsi Dioda 

1. Sebagai penyearah, untuk dioda bridge
2. Sebagai penstabil tegangan (voltage regulator), untuk dioda zener
3. Pengaman / sekering
4. Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas / membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
5. Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen DC kepada suatu sinyal AC
6. Sebagai pengganda tegangan.
7. Sebagai indikator, untuk LED (light emiting diode)
8. Sebagai sensor panas, pola aplikasi pada rangkaian power amplifier
9. Sebagai sensor cahaya, untuk dioda photo
10. Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), untuk dioda varactor

Jenis - Jenis Dioda

           Ada banyak sekali jenis dioda yang dibentuk sesuai dengan fungsinya tanpa meninggalkan karakteristik serta spesifikasinya, menyerupai dioda penyearah(rectifier), dioda Emisi Cahaya (LED), dioda Zenner, dioda photo (Photo-Dioda) dan Dioda Varactor.

1. DIODA PENYEARAH (RECTIFIER)

Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari materi 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.

Dioda Penyerah

2. DIODA ZENER 

Dioda Zener merupakan dioda junction P dan N yang terbuat dari materi dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode yang bekerja pada kawasan reverse (kuadran III). Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 hingga 200 volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt.

Dioda Zener

Fenomena tegangan breakdown dioda ini menginspirasi pembuatan komponen elektronik kerabat dioda yang berjulukan 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 gres terjadi breakdown pada tegangan ratusan volt, pada Zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan volt. Di datasheet ada Zener yang mempunyai tegangan Vz sebesar 2 volt, 5.6 volt dan sebagainya. Fungsi dari komponen ini biasanya digunakan untuk pengamanan rangkaian sesudah tegangan Zener.

3. DIODA EMISI CAHAYA ( LIGHT EMITTING DIODE /LED) 

Dioda Cahaya

Dioda jenis ini mempunyai lapisan fosfor yang bisa memancarkan cahaya ketika diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut dipastikan umur led tidak lama. Jenis led ditentukan oleh cahaya yang dipancarkan. Seperti led merah, hijau, biru, kuning, oranye, infra merah dan laser diode. Selain sebagai indikator beberapa LED mempunyai fungsi khusus menyerupai LED inframerah yang digunakan untuk transmisi pada sistem remote control dan opto sensor juga laser diode yang digunakan untuk optical pick-up pada sistem CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward).

Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan abreviasi LED merupakan Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik adonan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga “Optoelectronic”. Sedangkan elektroda-elektrodanya sama menyerupai 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, 

Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan LED ialah materi 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 materi GaP memancarkan cahaya merah atau hijau.

Seperti halnya piranti elektronik lainnya , LED mempunyai nilai besaran terbatas dimana tegangan majunya dibedakan atas jenis warna 

Sedangkan besar arus maju suatu LED standard ialah sekitar 20 mA. Karena sanggup 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 memakai substrat galium nitrida. LED ini ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir diNichia Corporation di Jepang.

LED ini kemudian terkenal di penghujung tahun 90-an. LED biru ini sanggup dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk membuat cahaya putih.

4. DIODA CAHAYA ( PHOTO-DIODE)

Dioda cahaya ini bekerja pada kawasan reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya. Dalam keadaan gelap, arus yang mengalir sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan materi dasar germanium dan 1A untuk materi silikon. Kuat cahaya dan temperature keliling sanggup menaikkan arus bocor tersebut alasannya sanggup mengubah nilai resistansinya dimana semakin besar lengan berkuasa cahaya yang menyinari semakin kecil nilai resistansi dioda cahaya tersebut. Penggunaan dioda cahaya diantaranya ialah 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. 

Dioda Cahaya / Photo

Sedangkan penggunaan lainnya ialah dalam alat pengukur besar lengan berkuasa cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jikalau disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.

5. DIODA VARACTOR

Dioda Varactor

Kelebihan dari dioda ini ialah bisa menghasilkan nilai kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya. Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi tinggi mengalami kemajuan pesat, menyerupai pada radio dan televisi. Contoh sistem penalaan dengan dioda ini ialah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscilator. Dioda varactor dibias reverse