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.
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 ?