PSB 2017 RANGKUMAN DASAR-DASAR ELEKTRONIKA EL-2 KARAKTERISTIK ARUS DAN TEGANGAN DIODA Oleh: Youshinta Ariani (17030654083) UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN ILMU PENGETAHUAN ALAM S1 PENDIDIKAN SAINS 2020 A. Pengertian Dioda Dioda adalah bahan semikonduktor yang sering digunakan sebagai penyearah dari arus AC. Diode merupakan komponen elektronika yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan jenis N (PN Junction). Elektroda yang dihubungkan dengan jenis P disebut Anoda sedangkan yang dihubungkan dengan jenis N disebut Katoda. Arus listrik mengalir dari anoda ke katoda. Jika kaki anoda dihubungkan ke sumber negatif dan kaki katoda dihubungkan ke sumber positif, maka akan terjadi bias mundur (reverse bias) sehingga dioda akan memiliki hambatan yang sangat besar sehingga arus tidak bisa lewat. Dioda memiliki fungsi unik yaitu selain hanya dapat mengalirkan arus ke satu arah saja, tetapi disisi lain juga dapat menahan arus yang berlawanan arah. Dioda secara aplikasinya terbagi menjadi dua, yaitu dioda penyearah dan dioda sinyal. Dioda sinyal membutuhkan bias maju dengan tegangan rendah. Dioda penyearah membutuhkan hubungan tegangan bias mundur yang tinggi dan nilai arus yang besar. Selain itu, ada pula yang dinamakan dioda zener. Dioda zener adalah dioda silikon yang telah mendapatkan banyak doping. Berbeda dengan dioda lain, dioda zener bekerja pada bias mundur dengan tegangan yang rendah. Pada saat dioda berfungsi sebagai saklar elektronik, maka saat diberi bias maju akan terjadi aliran arus (saklar tertutup) sedangkan apabila diberi bias mundur tidak terjadi aliran arus (saklar terbuka). B. Dioda bias maju (forward bias) Apabila tegangan positif baterai dihubungkan ke terminal anoda dan negatifnya ke terminal katoda, maka diode disebut mendapatkan bias maju. Akibat bias maju ini, maka hole di P-N didorong ke N oleh kutub + baterei, elektron bebas di N didorong ke P oleh kutub baterei, dan potensial penghalang diperkecil sehingga timbul arus listrik yang disebut arus maju (forward current) dari pembawa muatan mayoritas. Pada kondisi forward bias, depletion layer semakin menyempit sehingga arus dapat mengalir pada dioda. Pada kondisi ini dioda berfungsi sebagai penghantar. Arus ini dipertahankan terus selama baterei tetap memberikan energinya C. Dioda bias balik (reverse bias) Apabila tegangan negatif baterai dihubungkan ke terminal anoda dan negatifnya ke terminal katoda, maka diode disebut mendapatkan bias mundur. Jika tegangan luar dipasang dalam arah forward (Forward Bias Voltage/ tegangan arah maju) mengakibatkan daerah di P ditarik oleh kutub kutub baterai menjauhi sambungan, elektron bebas di N ditarik oleh kutub bateray menjauhi sambungan, pembawa-pembawa muatan dari masing-masing sisi akan bergerak memasuki daerah pengosongan dan menembus junction. Sehingga daerah muatan ruang dan potensial penghalang diperbesar. Pada kondisi reverse bias, depletion layer melebar sehingga idealnya arus listrik tidak dapat melewati dioda. Dalam hal ini PN – Junction mempunyai tahanan rendah sehingga timbul arus yang cukup besar, yang besarnya tergantung pada rapat pembawa, luas junction dan tegangan yang terpasang D. Karakteristik statik diode Karakteristik statik dioda dapat diselidiki dengan cara memasang dioda yang dihubungkan seri dengan sebuah catu daya arus searah dan sebuah resistor. Kurva karakteristik statik dioda merupakan fungsi dari arus ID ( arus yang melalui dioda ) terhadap tegangan VD ( beda tegang antara titik a dan b ) seperti terlihat pada gambar berikut. Gambar 1.Rangkaian untuk Gambar 2. Kurva Karakteristik mengukur Karakteristik Statistik Dioda Dioda Sumber: elektronika-dasar.web.id Sumber : elektronika-dasar.web.id Karakteristik statik dioda diperoleh dengan mengukur tegangan dioda (Vab) dan arus yang melalui diode (ID), selanjutnya tegangan VDD diubah untuk mendapatkan arus ID yang akan diplotkan ke kurva karakteristik dioda. Bila anoda berada pada tegangan lebih tinggi dari pada katoda (V D positif) dioda dikatakan mendapat bias forward, sedangkan bila VD negatif disebut bias reserve atau bias mundur. DAFTAR PUSTAKA Abdurrohman. 2014. Karakteristik Dioda. Bandung: Politeknik Negeri Bandung Blocker, Richard. 2003. Dasar Elektronika. Yogyakarta. Andi Surjono, Herman Dwi. 2011. Elektronika Teori dan Terapan. Yogyakarta: Cerdas Ulet Kreatif Tim. 2020. Panduan Praktikum Elektronika Dasar. Surabaya: Jurusan IPA FMIPA Unesa. Tipler A. Paul. 1998. Fisika Untuk Sains Dan Teknik. Jakarta: Penerbit Erlangga.
