dioda tanpa bias - UIGM | Login Student

MIKROELEKTRONIKA
Dioda Semikonduktor
uigm
pn Junction
• Dioda tanpa Bias (The Unbiased Diode)
 Sisi p mempunyai banyak hole dan sisi n banyak
elektron pita konduksi.
 Tidak ada tegangan luar disebut dioda tanpa bias.
Lapisan pengosongan (The depletion layer)
• Elektron pada sisi n berdifusi ke segala arah.
• Beberapa berdifusi melewati junction.
• Elektron yg masuk ke daerah p, merupakan
pembawa minoritas.
• Elektron akan jatuh ke dalam hole, hole
lenyap dn elektron pita konduksi menjadi
elektron valensi.
• Elektron yg berdifusi melalui junction
menciptakan sepasang ion.
• Pasangan ion positif dan negatif disebut
dipole.
• Medan antara ion ekivalen dgn perbedaan
potensial. Disebut potensial barier.
• Pembentukan sejumlah dipole
mengakibatkan daerah dekat junction
dikosongkan dari muatan yg bergerak.
• Daerah kosong muatan disebut lapisan
pengosongan (depletion layer).
Potensial Barier
• Tiap dipole mempunyai medan listrik.
• Anak panah menunjukkan arah gaya
pada muatan positif.
• Kekuatan medan bertambah dengna
berpindahnya tiap elektron.
• Beberapa pembawa minoritas bergesar
melewati junction. Mengurangi medan yg
menerimanya.
• Beberapa pembawa mayoritas berdifusi
melewati junction dan mengembalikan
medan pada harga semula.
• Potensial barier :
• 0,3 V utk dioda germanium
• 0,7 V utk dioda silikon
Jenis Dioda
Model Dioda
• Model adalah representasi dari suatu
komponen atau rangkaian yang memiliki
satu atau lebih Sifat atau karakteristik.
• Tiga model diode :
1. Model Diode Ideal
2. Model Diode Praktek
3. Model Diode Lengkap
1. MODEL DIODE IDEAL
Kondisi
OPEN
Karakteristik
*Infinite Resistansi Sehingga Arus nol
*Tegangan penuh pada kaki dioda
CLOSED
*Resistansi nol Shg Arus Max
*Tegangan nol pada kaki dioda
CONT.
• Berdasarkan karakteristik sebuah saklar, maka dapat
diperoleh :
1. Ketika dibias reverse ( Open Switch )
– Diode memilki resistansi tak terbatas ( maksimum )
– Diode tidak dialiri arus
– Sumber Tegangan akan jatuh semua pada terminal diode
2.Ketika dibias forward ( Closed Switch )
– Diode memilki resistansi nol ( minimum )
– Diode dialiri arus
– Tidak ada Sumber Tegangan jatuh pada terminal diode
2. MODEL DIODE PRAKTEK
• Dalam model diode ideal banyak karakteristrikkarakteristik diode yang diabaikan. Contohnya :
Tegangan maju. Tegangan maju biasanya diperhatikan
dalam analisis matematika dari rangkaian diode. Pada
aplikasi rangkaian yang digunakan diasumsikan dioda
yang dipergunakan dioda silikon kalau ingin
mengganti dengan dioda germaniun maka tegangan
maju tinggal diubah dari 0.7V menjadi 0.3V
3. MODEL DIODE LENGKAP
• Merupakan model yang paling akurat.
• Menggambarkan karakteristik-karakteristik
operasional diode.
• 2 faktor yang menyebabkan model ini menjadi
semakin akurat adalah Resistansi Bulk.
Kurva Karakteristik
Untuk masing-masing Model Diode
IF
IF
IF
RB= ΔV / ΔI
VR
VF
IR
Model Diode
IDEAL
VR
VK=0.7V
IR
Model Diode
PRAKTEK
VF
VR
VK=0.7V
IR
Model Diode
LENGKAP
VF