Karakteristik Diode

Karakteristik Diode

Latar Belakang

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu.

          Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

          Dioda 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. nmasaqw

Dasar Teori

Karakteristik dioda adalah perilaku sebuah komponen dioda ketika dia dialiri arus listrik baik searah (DC) atau bolak-balik(AC). Secara dasar kita bisa memahami karakteristik dioda secara sederhana maupun secara detail. Karakteristik dioda yang paling dasar adalah ia akan menghantar jika dikerjakan secara maju (forward) dan akan menghambat jika dikerjakan secara terbalik (reverse).

Secara sederhana kita bisa mengamati karakteristik dioda ketika maju atau mundur dengan indikator on/off biasa. Kemudian lebih detail lagi kita bisa mengamati karakteristik dioda melalui grafik. Dengan grafik akan tampak beberapa area yang menunjukkan karakteristik dioda pada berbagai kondisi tegangan .

Karakteristik dioda secara sederhana

Untuk memahami karakteristik dioda secara sederhana kita bisa menggunakan sebuah lampu indikator yang dihubungkan dengan power supply dengan perantaraan dioda. Karakteristik dioda akan terlihat melalui nyala lampu ketika dioda dikerjakan secara maju (forward) atau dikerjakan secara munduk (reverse).

Pada kondisi maju (forward), karakteristik dioda adalah menghantar atau mengalirkan arus. Ini tampak pada kondisi lampu yang menyala yang menandakan ada arus listrik yang masuk ke lampu. Pada kondisi sebaliknya ketika dioda dipasang secara mundur (reverse) karakteristik dioda adalah menghambat. Kondisi ini ditandai dengan lampu yang tidak menyala yang menandakan tidak ada arus listrik yang masuk ke lampu .beban

Karakteristik dioda secara lebih detail

Karakteristik dioda yang dijelaskan diatas hanya menunjukkan perilaku komponen dioda saat dipasang maju (forward) dan mundur (reverse). Untuk menjelaskan karakteristik dioda secara lebih detail dibutuhkan sebuah pengamatan dengan alat ukur seperti multimeter dan tidak hanya sekedar dengan nyala lampu. Untuk itu kita membutuhkan sebuah rangkaian untuk pengukuran seperti berikut ini.

Pengukuran dilakukan dengan memberi tegangan input pada kaki anoda dioda dan mengukur tegangan output pada kaki katoda dioda. Besarnya tegangan input bisa bervariasi mulai dari tegangan negatif dengan level tertentu sesuai dengan datasheet dioda sampai pada tegangan positif dengan level tertentu diatas tegangan forward dioda. Hasil pengukuran akan menunjukkan grafik fungsi tegangan terhadap arus seperti berikut ini.

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Karakteristik dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. 

Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini karakteristik dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik. Area tegangan reverse adalah daerah pada level tegangan negatif (dibawah nol) dan diatas tegangan breakdown. Sedangkan area tegangan cut off adalah area diatas nol namun dibawah batas tegangan maju, misal untuk dioda silikon sebesar 0.7V dan untuk germanium sebesar 0.3V.

Area ketiga adalah area tegangan dengan level diatas tegangan forward. Pada area ini karakteristik dioda adalah menghantar. Ini seperti pada percobaan sederhana dengan lampu pada rangkaian diatas dimana terlihat lampu menyala karena ada arus yang mengalir.

arus aliran

Metodelogi Percobaan

a. Alat dan Bahan

1. KIT
2. Power Supply
3. AVO meter
4. Osiloskop
5. Resistor
6. Dioda
7. Voltmeter