DIODA-SEMIKONDUKTOR

DIODA SEMIKONDUKTOR
Dosen Pengampu:
DANNY KURNIANTO,ST
SEKOLAH TINGGI TEKNIK TELEMATIKA TELKOM
1. Dioda Tanpa Bias
 Dioda adalah salah satu komponen
elektronika yang dibuat dari bahan
semikonduktor.
 Dioda dibuat dari penyambungan
semikonduktor tipe N dan P
1.1 Lapisan Pengosongan
Potensial barier pd
lapisan pengosongan
sebesar 0,7 V untuk
silikon dan 0,3 V
untuk germanium
2. Dioda Bias Maju
Proses aliran elektron saat dibias maju
3. Dioda Bias Mundur
4. Grafik Karakteristik Dioda
• Saat dioda dibias balik, jika tegangan catu mencapai tegangan
breakdown sekitar 50 V, maka akan terjadi aliran arus yg besar
yang membuat dioda menajdi rusak.
SIMBOL DAN STRUKTUR DIODA
Menurut bahan semikonduktor ada 2 jenis dioda
1. Dioda Silikon
2. Dioda Germanium
Dioda dengan bias Maju
Dioda dengan bias
Negatif
Macam Macam Dioda
1. Dioda Umum
2. Dioda khusus
 Dioda Umum
 Yang dimaksud dioda umum adalah dioda yang dipergunakan dalam
rangkaian rangkaian sederhana dan biasanya berfungsi sebagai perata
atau pembatas arus listrik.
 Dioda umum ini dalam operasinya dapat bekerja bila diberi arus bolak
balikatau searah
Arus listrik yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baik
tegangan positifnya maupun tegangan negatifnya tergantung cara
pemasangannya
5. Resistansi DC Dioda
• Karena kurva karakteristik dioda tidak linier,
maka resistansi dioda berbeda-beda antara
satu titik operasi dengan tititk operasi lainnya.
• Contoh :
Tentukan resistansi DC dioda
dengan kurva karakteristik
seperti pada gambar di samping
dengan :
a.) ID = 2 mA
b.) ID = 20 mA
c.) VD = -10 V
Jawab :
a.) Pada ID = 2 mA maka besarnya VD = 0.5 V, maka RD = VD / ID = 0,5/0,002 =
250 Ohm
b.) Pada ID = 20 mA maka besar VD = 0,8 V , maka RD = 40 Ohm.
6. Garis Beban Dioda
Garis beban digunakan untuk menentukan nilai
sebenarnya dari arus dan tegangan dioda.
Untuk mendapatkan arus dan tegangan yang
sebenarnya pada dioda, maka rangkailah dioda
seperti gambar dibawah :
I = arus dioda
V = tegangan dioda
Vs = sumber tegangan
Rs = resistor pembatas arus
Grafik garis beban dioda
Isat adl arus jenuh maksimum (saturasi) , terjadi saat
tegangan dioda sama dengan 0
Vcut adl tegangan cut off, terjadi saat arus dioda
minimum (sama dengan 0).
Persamaan arus saturasi (Isat)
Persamaan tegangan cutoff (Vcut)
Titik kerja dioda (Q)
 Titik Q disebut sebagai titik kerja dioda karena titik ini
merupakan arus yang melalui tahanan dan dioda.
 Titik Q dapat diperoleh dengan cara mencari titik
perpotongan antara grafik garis beban dan kurva forward
dioda
Titik kerja dioda (Q)
Pendekatan dioda / ekivalen dioda
1. Dioda Ideal
Dioda ideal akan bersifat konduktor jika di beri bias maju
dan bersifat isolator jika diberi bias mundur.
Ilustrasi dioda ideal
2. Pendekatan kedua
Sebelum dioda konduk dengan baik, dibutuhkan tegangan
sebesar 0,7 V (silikon).
Jika tegangan sumber besar, maka tegangan offset ini tidak
menjadi masalah, tp jika tegangan sumber kecil maka
tegangan offset perlu diperhitungkan.
Ilustrasi pendekatan kedua dioda
3. Pendekatan ketiga
Pada pendekatan ketiga, dioda mulai konduk ketika telah
mencapai tegangan offset dan tegangan selanjutnya
muncul pada tahanan dioda.
Karena tahanan dioda linear, maka tegangan naik secara
linear mengikuti kenaikan arus.
Ilustrasi pendekatan ketiga
Contoh soal
1. Sesuai dengan rangkaian dioda dibawah ini, jika
diketahui tegangan sumber (Vs) adalah 2 Volt dan
tahanan pembatas arus (Rs) = 100 ohm , maka
carilah :
a). Persamaan arus (I) dioda
b). Gambarkan garis bebannya
c). Jika tegangan dioda sebesar 0,7 V , berapa arus yang
mengalir pada rangkaian dioda tersebut ?
2. Jika diketahui rangkaian seperti diatas memiliki arus
saturasi sebesar 30 mA dan tegangan cutoff 9 V,
berapa besarnya nilai tahanan Rs yang
menyebabkan arus menajdi saturasi ?