Jenis Dioda Silikon Dan Germanium – Lengkap
• Dioda Silikon Dan Germanium
Dioda adalah komponen semiconductor yang paling sederhana, ia terdiri atas dua elektroda yaitukatoda dan anoda.
Ujung badan dioda biasanya diberi bertanda, berupa gelang atau berupa titik, yang menandakan letak katoda.
Dioda hanya bisa dialiri arus DC searah saja, pada arah sebaliknya arus DC tidak akan mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC ialah arus listrik dari PLN, maka yang mangalir hanya satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC
Bila anoda diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda diberi forward bias dan bila sebaliknya, dikatakan dioda diberi reverse bias. Pada forward bias, perbedaan voltage antara katoda dan anoda disebut threshold voltage atau knee voltage. Besar voltage ini tergantung dari jenis diodanya, bisa 0.2V, 0.6V dan sebagainya.
Bila dioda diberi reverse bias (yang beda voltagenya tergantung dari tegangan catu) tegangan tersebut disebut tegangan terbalik. Tegangan terbalik ini tidak boleh melampaui harga tertentu, harga ini disebut breakdown voltage, misalnya dioda type 1N4001 sebasar 50V.
Dioda jenis germanium misalnya type 1N4148 atau 1N60 bila diberikan forward bias dapat meneruskan getaran frekuensi radio dan bila forward bias dihilangkan, akan memblok getaran frekuensi radio tersebut. Adanya sifat ini, dioda jenis tersebut digunakan untuk switch.
• Dioda Zener
Dioda Zener adalah suatu dioda yang mempunyai sifat bahwa tegangan terbaliknya sangat stabil, tegangan ini dinamakan tegangan zener.
Di atas tegangan zener, dioda ini akan menghantar listrik ke dua arah. Dioda ini digunakan sebagai voltage stabilizer atau voltage regulator. Bentuk dioda ini seperti dioda biasa, perbedaan hanya dapat dilihat dari type yang tertulis pada bodynya dan zener voltage dilihat pada vademicum
• LED
Suatu jenis dioda yang lain adalah Light Emiting Diode (LED) yang dapat mengeluarkan cahaya bila diberikan forward bias. Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai indikator dan display. Misalnya dapat digunakan untuk seven segmen (display angka).
• Photodioda
Photodioda atau dioda foto mempunyai sifat yang berkebalikan dengan LED yaitu akan menghasilkan arus listrik bila terkena cahaya. Besarnya arus listrik tergantung dari besarnya cahaya yang masuk.
• Dioda Varactor
Dioda Kapasiansi Variabel yang disebut juga dioda varicap atau dioda varactor. Sifat dioda ini ialah bila dipasangkan menurut arah terbalik akan berperan sebagai kondensator. Kapasitansinya tergantung pada tegangan yang masuk. Dioda jenis ini banyak digunakan pada modulator FM dan juga pada VCO suatu PLL (Phase Lock Loop).
• Dioda Bridge
Dioda bridge adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge dan dikemas menjadi satu kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk dioda bridge dengan berbagai macam kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang utama adalah voltage dan ampere maksimumnya. Dioda bridge digunakan sebagai penyearah pada power supply.
Fungsi dioda dalam rangkaian elektronik secara umum antara lain:
• Pengaman
• Penyearah
• Voltage regulator
• Modulator
• Pengendali frekuensi
• Indikator
• Switch
THYRISTOR, TRIAC DAN DIAC
Pada prinsipnya thyristor atau disebut juga dengan istilah SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah suatu dioda yang dapat menghantar bila diberikan arus gerbang (arus kemudi). Arus Gerbang ini hanya diberikan sekejap saja sudah cukup dan thyristor akan terus menghantar walaupun arus gerbang sudah tidak ada. Ini berbeda dengan transistor yang harus diberi arus basis terus menerus.
Triac adalah thyristor yang bekerja untuk AC sedangkan diac akan menahan arus kearah dua belah fihak, tetapi setelah tegangan melampaui suatu harga tertentu, ia akan menghantar secara penuh.
Cara menguji Dioda Dengan Multimeter Analog
Forward Bias
• Jika jarum ohmmeter menunjukkan angka atau hambatan tertentu menunjukkan dioda dalam kondisi baik
• Jika hambatannya 0 Ω menandakan dioda dalam kondisi short/ bocor
• Jika hambatannya ∞ menandakan dioda dalam kondisi open/ putus
Reverse Bias
• Jika jarum ohmmeter menunjukkan hambatan ∞ menandakan dioda dalam kondisi baik
• Jika hambatannya 0 Ω menandakan dioda dalam kondisi short/ bocor
Contoh aplikasi dioda
• Penyearah arus dan pelipat tegangan
Cara kerja :
Pada saat phase mengayun + , D1 menghantar dan mengisi C1 hingga setinggi Vmax. Pada saat phase mengayun –, C1 berhubungan seri dengan sumber tegangan yang berphase + sehingga akan tertampung tegangan setinggi 2x Vmax. Tegangan tersebut kemudian di searahkan oleh D2 dan di filter oleh C2 maka pada output C2 akan timbul tegangan 2x Vmax.
• Voltage Regulator
Dioda yang berfungsi sebagai voltage regulator adalah dioda zener. Pada rangkaian ini, zener bekerja pada daerah breakdown, sehingga menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atauVout = Vz. Namun rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari 50mA.
• Dioda sebagai pengaman (protector) dari kebalikan polaritas
Pada gambar diatas diode di fungsikan sebagai pengaman kebalikan polaritas karena jika polaritas dari power supply terbalik, arus tidak mengalir pada pesawat elektronika tersebut sehingga kerukan dapat dihindari
Ada banyak sekali macam dan jenis dioda yang anda harus pahami jika ingin mengenal lebih jauh tentang komponen-koponen Elektronika.
Macam-macam Dioda tersebut diantaranya yaitu :
o Dioda Pemancar Cahaya atau LED
o Foto Dioda
o Zener Diode
o Dioda Schottky (SCR)
o DIAC
o TRIAC
o Laser Dioda
o dan Masih banyak macam dioda lainnya
Dioda Pemancar Cahaya atau LED
o Light Emmiting Dioda atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik.
LED (light-emitting diode)
Simbol LED
Foto Dioda
o Foto Dioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto mulai dari penghitung kendaraan dijalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.
Foto Dioda
Simbol Foto Dioda
Komponen Elektronika yang mirip dengan Foto Dioda adalah Transistor Foto (Phototransistor). Foto Transistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Foto Dioda.
Zener Diode
Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai komponen yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun Zener Dioda dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan, jika tegangan yang diberikan melampaui batas “tegangan rusak”(breakdown voltage) atau “tegangan Zener”.
Dioda yang biasa tidak akan mengijinkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan rusaknya, dioda biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas.
Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), dioda ini akan memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk dioda silikon.Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis dioda yang dipakai.
Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n.
Sebuah dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, atau untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus kecil.
Macam-macam Dioda Bag-2 | Pada pebahasan sebelumnya macam-macam dioda anda bisa baca disini. Kita lanjutkan dengan macam-macam dioda lainnya :
Dioda Laser
Dioda laser adalah sejenis laser di mana media aktifnya sebuah semikonduktor persimpangan p-n yang mirip dengan yang terdapat pada dioda pemancar cahaya. Dioda aser kadang juga disingkat LD atau ILD.
Dioda laser baru ditemukan pada akhir abad ini oleh ilmuwan Universitas Harvard. Prinsip kerja dioda ini sama seperti dioda lainnya yaitu melalui sirkuit dari rangkaian elektronika, yang terdiri dari jenis p dan n. Pada kedua jenis ini sering dihasilkan 2 tegangan, yaitu :
1. Biased forward, arus dihasilkan searah dengan nilai 0,707 utk pembagian v puncak, bentuk gelombang di atas ( + ).
2. Backforward biased, ini merupakan tegangan berbalik yang dapat merusak suatu komponen elektronika.
Dioda Schottky (SCR)
SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate (G).
SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.
SCR
Pada gambar diatas terlihat SCR dengan anoda pada kaki yang berulir, Gerbang gate pada kaki yang pendek, sedangkan katoda pada kaki yang panjang.
Simbol SCR
Fungsi Dioda Schottky (SCR) :
o Sebagai rangkaian Saklar (switch control)
o Sebagai rangkaian pengendali (remote control)
Diagram dan skema SCR :
Ada tiga jenis Dioda SCR semikonduktor yang berfungsi sama sebagai sebagai Saklar (Switching). Ketiga Dioda SCR semikonduktor tersebut adalah SCR itu sendiri, DIAC dan TRIAC.
DIAC
DIAC merupakan salah satu jenis dioda SCR, namun memiliki dua terminal (elektroda) saja, berbeda dengan “saudaranya” yang memiliki tiga terminal, yaitu TRIAC.
DIAC
Simbol DIAC
Struktur DIAC
Pada diagram sruktur DIAC menunjukkan ada lima lapisan dalam DIAC, memiliki dua terminal yaitu terminal 1 (T1) and terminal 2 (T2).
Polaritas DIAC
TRIAC
TRIAC mempunyai kontruksi sama dengan DIAC, hanya saja pada TRIAC terdapat terminal pengontrol (terminal gate). Sedangkan untuk terminal lainnya dinamakan main terminal 1 dan main terminal 2 (disingkat mt1 dan mt2). Seperti halnya pada DIAC, maka TRIAC pun dapat mengaliri arus bolak-balik, tidak seperti SCR yang hanya mengalirkan arus searah (dari terminal anoda ke terminal katoda).
Simbol TRIAC
Simbol TRIAC di dalam skema elektronika, memiliki tiga kaki, dua diantaranya terminal MT1 (T1) dan MT2 (T2) dan lainnya terminal Gate (G)
Struktur TRIAC
Triac setara dengan dua SCR yang dihubungkan paralel. Artinya TRIAC dapat menjadi saklar keduanya secara langsung. TRIAC digolongkan menurut kemampuan pengontakan. TRIAC tidak mempunyai kemampuan kuasa yang sangat tinggi untuk jenis SCR. Ada dua jenis TRIAC, Low-Current dan Medium-Current.
Low-Current TRIAC dapat mengontak hingga kuat arus 1 ampere dan mempunyai maksimal tegangan sampai beberapa ratus volt. Medium-Current TRIAC dapat mengontak sampai kuat arus 40 ampere dan mempunyai maksimal tegangan hingga 1.000 volt.
Pengujian Dioda
Untuk dapat menentukan dioda dalam keadaan baik atau tidak, Anda dapat melakukan pengujian pada dioda tersebut dengan menggunakan ohmmeter.
Tabel Hasil Pengujian Dioda :
Tabel Pengujian Dioda
Keterangan : H = hitam pencolok ohmmeter, M = hitam pencolok ohmmeter
