lanjutanDioda merupakan piranti non-linier karena grafik arus terhadap tegangan bukan berupa garis lurus, hal ini karena adanya potensial penghalang (Potential Barrier).Ketika tegangan dioda lebih kecil dari tegangan penghambat tersebut maka arus dioda akan kecil, ketika tegangan dioda melebihi potensial penghalang arus dioda akan naik secara cepat

Fungsi DiodaDioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron

Perlakuan Diodadioda dengan bias maju dioda dengan bias negatif

Bias MajuBias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Bias MundurPolaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.Sehingga tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

Tegangan BreakdownDengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.

Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.

Tegangan Kaki (Knee Voltage)Adalah Tegangan pada saat arus mulai naik secara cepat pada saat dioda berada pada daerah maju, tegangan ini sama dengan tegangan penghalang.

Apabila tegangan dioda lebih besar dari tegangan kaki maka dioda akan menghantar dengan mudah dan sebaliknya bila tegangan dioda lebih kecil maka dioda tidak menghantar dengan baik

Hambatan BulkDi atas tegangan kaki, arus dioda akan membesar secara cepat, dengan kata lain pertambahan yang kecil pada tegangan dioda akan menyebabkan perubahan yang besar pada arus dioda.Setelah tegangan penghalang terlampaui, yang menghalangi arus adalah hambatan Ohmic daerah P dan N, Jumlah hambatan tersebut dinamakan Hambatan Bulk

Dioda IdealSecara sederhana, dioda akan menghantar dengan baik pada arah maju dan kurang baik pada arah balik, Secara ideal, dioda akan berperilaku seperti penghantar sempurna artinya dioda akan memiliki hambatan nol pada saat diberi catu maju dan hambatan tak terhingga saat dicatu balik

ZenerSebenarnya tidak ada perbedaan struktur dasar dari zener, melainkan mirip dengan dioda. Tetapi dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan breakdown dioda bisa makin cepat tercapai

LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahayaLED

Photo DiodaEnergi cahaya juga menghasilkan pembawa minoritas. Dengan menggunakan jendela kecil untuk membuka junction agar terkena cahaya.Makin kuat cahaya, maka makin besar arus yang mengalir pada dioda photo, sehingga dioda ini digunakan sebagai detektor cahaya.

Bab. Rangkaian DiodaDioda Ideal

Pendekatan 1

Pendekatan ke-2

Penyearah Setengah GelombangPenyearah setengah gelombang mempunyai harga efektif (Vrms) :

Harga rata-rata (Vdc) dari sinyal setengah gelombang adalah

DiagramDioda ideal : Vout =Vp = 10 Volt

Dioda tidak ideal : Vout = Vp = 10 - 0,7 = 9,3 VoltVin+Vout-

Penyearah dengan Tap TengahPenyearah dengan Tap Tengah mempunyai harga rata-rata (Vdc) :

Frekuensi keluaran adalah dua kali frekuensi masukan :+Vout-

Penyearah JembatanPenyearah Jembatan mempunyai harga rata-rata (Vdc) :

Frekuensi keluaran adalah dua kali frekuensi masukan :+Vout-

Dioda Clipper+E- EVo= +( E - Vf )Negative clipper- E+EPositive clipperVo= - ( E - Vf )+

Vout-+

Vout-

Dioda ClamperNegative clamperPositive clamperVo= - E - ( E - Vf ) = - (2.E Vf)Vo= 2.E Vf+E- E- E+E+

Vout-+

Vout-

Filter Input KapasitorFungsi Dari kapasitor yang dipasang paralel dengan tahanan (R) beban adalah pada saat gelombang naik, maka kapasitor mengisi (charge) kemudian saat gelombang turun kapasitor mengeluarkan (discharge).Dengan pemberian kapasitor, akan mengurangi ripple pada gelombang keluaran, hampir merupakan tegangan konstan (DC murni). Makin kecil ripple yang terjadi akan semakin baik sumber DC tersebut.Kapasitor yang digunakan jenis elektrolit antara 220uF-4700uF.+Vout-

Dioda ZenerBekerja pada daerah breakdown.Bila tegangan yang dikenakan mencapai nilai breakdown, pembawa minoritas lapisan pengosongan dipercepat hingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi.Dengan memberikan tegangan reverse melampaui tegangan breakdown, kita mempunyai komponen yang berlaku sebagai sumber tegangan konstan.

Kurva dan rangkaian

Contoh soal (1):5 : 2Tegangan maksimum pada kumparan primer Vp :120 VAC60 HzUntuk tegangan maksimum sekunder (Vm):Jadi Tegangan DC (Vdc) :

Contoh soal (2):120 VAC60 Hz3 : 1Tegangan maksimum pada kumparan primer Vp :Untuk tegangan maksimum sekunder (Vm):Jadi Tegangan DC (Vdc) :

Contoh soal (3):Dioda zener Vz=10V dan ZT=7. Tentukan Vout dan Iz min & maks?

Contoh soal (4):Dari Soal no.3 carilah Vout min & maks ?

Tugas 1Dioda zener Vz=5V dan ZT=4. Tentukan Vout dan Iz min & maks?carilah Vout min & maks ?

*