ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor,...

15
Pertemuan Ke-2 DIODA ALFITH, S.Pd, M.Pd

Transcript of ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor,...

Page 1: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Pertemuan Ke-2DIODA

ALFITH, S.Pd, M.Pd

Page 2: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

DIODA SEMIKONDUKTOR

Resistor merupakan sebuah piranti linear karena grafik arus terhadaptegangan merupakan garis lurus. Berbeda dengan dioda.

Dioda merupakan piranti non-linear karena grafik arus terhadap teganganbukan berupa garis lurus. Alasannya adalah karena adanya potensialpenghalang (potensial barrier).

Saat tegangan dioda lebih kecil dari tegangan penghambat tersebut, makaarus dioda akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensialpenghalang,arus dioda akan naik secara cepat.

DIODA SEMIKONDUKTOR

Resistor merupakan sebuah piranti linear karena grafik arus terhadaptegangan merupakan garis lurus. Berbeda dengan dioda.

Dioda merupakan piranti non-linear karena grafik arus terhadap teganganbukan berupa garis lurus. Alasannya adalah karena adanya potensialpenghalang (potensial barrier).

Saat tegangan dioda lebih kecil dari tegangan penghambat tersebut, makaarus dioda akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensialpenghalang,arus dioda akan naik secara cepat.

Page 3: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

WATAK V-A DIODA

Dioda adalah piranti semikonduktor dengan bahan tipe-n yang menyediakanelektron-elektron bebas dan bahan tipe-p yang disatukan (P-N junction).

Dioda merupakan suatu piranti dua elektroda dengan arah arus yangtertentu, dapat juga dikatakan dioda bekerja sebagai penghantar bilategangan listrik diberikan dalam arah tertentu tetapi dioda akan bekerjasebagai isolator bila tegangan yang diberikan dalam arah berlawanan daripergerakan elektron pembentuknya.

WATAK V-A DIODA

Dioda adalah piranti semikonduktor dengan bahan tipe-n yang menyediakanelektron-elektron bebas dan bahan tipe-p yang disatukan (P-N junction).

Dioda merupakan suatu piranti dua elektroda dengan arah arus yangtertentu, dapat juga dikatakan dioda bekerja sebagai penghantar bilategangan listrik diberikan dalam arah tertentu tetapi dioda akan bekerjasebagai isolator bila tegangan yang diberikan dalam arah berlawanan daripergerakan elektron pembentuknya.

Page 4: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Kristal pun sebagai penyusun dioda akan bekerja jika arus didalamnyahanya dapat mengalir dalam satu arah dan tidak sebaliknya.

Hubungan ini disebut dengan rangkaian prategangan maju (forward bias).Pada dioda, kita mengenal potensial barrier yaitu beda potensial padapersambungan.

Beda potensial ini menjadi cukup besar untuk menghalangi prosespenyebaran difusi selanjutnya dari elektron-elektron bebas.

Pada suhu ruangan potensial barrier bekerja sekitar 0,7 Volt untuk Silikondan 0,3 Volt untuk Germanium.

Kristal pun sebagai penyusun dioda akan bekerja jika arus didalamnyahanya dapat mengalir dalam satu arah dan tidak sebaliknya.

Hubungan ini disebut dengan rangkaian prategangan maju (forward bias).Pada dioda, kita mengenal potensial barrier yaitu beda potensial padapersambungan.

Beda potensial ini menjadi cukup besar untuk menghalangi prosespenyebaran difusi selanjutnya dari elektron-elektron bebas.

Pada suhu ruangan potensial barrier bekerja sekitar 0,7 Volt untuk Silikondan 0,3 Volt untuk Germanium.

Page 5: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Kurva Dioda Gambar di atas merupakan kurva karakteristik dioda pada

pra tegangan maju (forward) dan pra tegangan balik (reverse).

Dari gambar karakteristik tersebut dapat dianalisa bahwa sebuah dioda akanmengalirkan arus setelah tegangan luar mengatasi potensial barrier, makaarus maju akan menjadi besar.

Pada kurva dengan karakteristik balik saat tegangan yang diberikan samadengan nol, maka tidak ada arus yang mengalir jika tegangan dinaikkanmaka arus akan sangat kecil

Kurva Dioda Gambar di atas merupakan kurva karakteristik dioda pada

pra tegangan maju (forward) dan pra tegangan balik (reverse).

Dari gambar karakteristik tersebut dapat dianalisa bahwa sebuah dioda akanmengalirkan arus setelah tegangan luar mengatasi potensial barrier, makaarus maju akan menjadi besar.

Pada kurva dengan karakteristik balik saat tegangan yang diberikan samadengan nol, maka tidak ada arus yang mengalir jika tegangan dinaikkanmaka arus akan sangat kecil

Page 6: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Saat arus maju terlalu besar maka dioda akan rusak karena disipasi daya terlalubesar.

Jika pada arah balik tegangan yang terlalu tinggi akan menimbulkan kedadalan(breakdown) listrik pada dioda.

Page 7: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Pada tegangan reverse yang besar, arus reverse mengalir besar sekali dan satitu disebut tegangan break down.

Besar arus dioda:Dimana,I = arus melalui diodaI₀ = arus bocor saturasie = muatan elektron (1,602. C)V = tegangan anoda ke katodaK = konstanta Boltzman (1,38. J/K)T = suhu (Kelvin)

Pada suhu kamar : T=293 K dan qV/KT= 40 maka persamaan menjadi

Jadi, Nampak dari persamaan bahwa arus dipengaruhi oleh tegangan dantemperature.

Pada tegangan reverse yang besar, arus reverse mengalir besar sekali dan satitu disebut tegangan break down.

Besar arus dioda:Dimana,I = arus melalui diodaI₀ = arus bocor saturasie = muatan elektron (1,602. C)V = tegangan anoda ke katodaK = konstanta Boltzman (1,38. J/K)T = suhu (Kelvin)

Pada suhu kamar : T=293 K dan qV/KT= 40 maka persamaan menjadi

Jadi, Nampak dari persamaan bahwa arus dipengaruhi oleh tegangan dantemperature.

Page 8: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Tahanan Dioda

Page 9: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Menentukan tahanan dioda, diperlihatkan pada gambar di atas. Pada titik P,tegangan Vp dan arus Ip. Tahanan statis didefinisikan sebagai :

Bila tegangan berubah-ubah di aas dan di bawah suatu harga tetap (Vp),didefinisikan apa yang disebut tahanan dinamis yakni:

Menentukan tahanan dioda, diperlihatkan pada gambar di atas. Pada titik P,tegangan Vp dan arus Ip. Tahanan statis didefinisikan sebagai :

Bila tegangan berubah-ubah di aas dan di bawah suatu harga tetap (Vp),didefinisikan apa yang disebut tahanan dinamis yakni:

Page 10: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Kurva Karakteristik Dioda

Kita dapat menyelidiki karakteristik statik dioda, dengan cara memasangdioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor.

Kurva karakteristik statik dioda merupakan fungsi arus ID, arus yang melaluidioda, terhadap tegangan VD, beda tegangan antara titik a dan b.

Garis Beban melewati titik i = 0.

Titik potong v adalah v =vi dan v = 0.

Titik potong adalah

i =vi /RL

Kurva Karakteristik Dioda

Kita dapat menyelidiki karakteristik statik dioda, dengan cara memasangdioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor.

Kurva karakteristik statik dioda merupakan fungsi arus ID, arus yang melaluidioda, terhadap tegangan VD, beda tegangan antara titik a dan b.

Garis Beban melewati titik i = 0.

Titik potong v adalah v =vi dan v = 0.

Titik potong adalah

i =vi /RL

Page 11: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Gambar Kurva Karakteristik Dinamis: Hubungan arus terhadap teganganmasukan vi bervariasi disebut karakteristik dinamis.

Lereng garis beban adalah tetap karena resistans beban RL tetap

Page 12: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Gambar Karakteristik Transfer

Kurva yang menunjukkan hubungan antara tegangan keluaran vo dengantegangan masukan v i untuk rangkaian apapun, dinamakan karakteristik transferatau karakteristik transmisi.

Karena untuk rangkaian dioda di atas vo= iRL, maka kurva transfer-nya samadengan karakteristik dinamis.

Page 13: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Macam Macam Dioda1. Dioda Umum2. Dioda khusus

Dioda Umum

Yang dimaksud dioda umum adalah dioda yang dipergunakan dalamrangkaian rangkaian sederhana dan biasanya berfungsi sebagai perataatau pembatas arus listrik.

Dioda umum ini dalam operasinya dapat bekerja bila diberi arus bolakbalikatau searahArus listrik yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baiktegangan positifnya maupun tegangan negatifnya tergantung carapemasangannya

Macam Macam Dioda1. Dioda Umum2. Dioda khusus

Dioda Umum

Yang dimaksud dioda umum adalah dioda yang dipergunakan dalamrangkaian rangkaian sederhana dan biasanya berfungsi sebagai perataatau pembatas arus listrik.

Dioda umum ini dalam operasinya dapat bekerja bila diberi arus bolakbalikatau searahArus listrik yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baiktegangan positifnya maupun tegangan negatifnya tergantung carapemasangannya

Page 14: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Yang termasuk dioda umum- Dioda Silikon- Dioda Germanium- Dioda Rectifier- Dioda Selenium- Dioda Kuprok

Dioda khusus

Dioda jenis khusus bekerja bukanhanya sebagai perata/pembatas arusnamun pemakaiannya sangatbervariasi, beberapa aplikasinyaadalah sensor, stabilizer, penyearahterkendali dan lain sebagainya.

Yang termasuk dioda khusus- Dioda Zener- Dioda DIAC- Dioda TRIAC- Dioda Kapasitansi- Dioda LED- Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda

Yang termasuk dioda umum- Dioda Silikon- Dioda Germanium- Dioda Rectifier- Dioda Selenium- Dioda Kuprok

Dioda khusus

Dioda jenis khusus bekerja bukanhanya sebagai perata/pembatas arusnamun pemakaiannya sangatbervariasi, beberapa aplikasinyaadalah sensor, stabilizer, penyearahterkendali dan lain sebagainya.

Yang termasuk dioda khusus- Dioda Zener- Dioda DIAC- Dioda TRIAC- Dioda Kapasitansi- Dioda LED- Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda

Page 15: ALFITH, S.Pd, M - sisfo.itp.ac.id Ajar... · temperature. Tahanan Dioda. ... adalah sensor, stabilizer, penyearah ... -Dioda LED-Dioda Thyristor/SCR-Dioda Photosel/Photo Dioda. Jenis-jenis

Jenis-jenis diode

Ada beberapa jenis dari dioda pertemuan yang hanya menekankanperbedaan pada aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jeniselektroda ataupun jenis pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda sepertidioda Gunn, dioda laser dan dioda mosfet.

Diode Biasa Dioda Bandangan Dioda Chat’s Whisker Dioda Arus Tetap Dioda Terobosan/Esaki Dioda Gunn

Jenis-jenis diode

Ada beberapa jenis dari dioda pertemuan yang hanya menekankanperbedaan pada aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jeniselektroda ataupun jenis pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda sepertidioda Gunn, dioda laser dan dioda mosfet.

Diode Biasa Dioda Bandangan Dioda Chat’s Whisker Dioda Arus Tetap Dioda Terobosan/Esaki Dioda Gunn