DIODA
21.51
[Halaman Akhir]
Gambar 2. Semikonduktor tipe -p
[Halaman Awal]
Dioda adalah piranti dua terminal yang terbuat dari bahan semikonduktor dengan arah arus
tertentu. Diode merupakan piranti elektronika yang terbentuk dari suatu penyambung material semikuonduktor tipe-p dan tipe-n. bagian –p (the p-side) disebut anoda dan bagian –n disebut katoda.
tertentu. Diode merupakan piranti elektronika yang terbentuk dari suatu penyambung material semikuonduktor tipe-p dan tipe-n. bagian –p (the p-side) disebut anoda dan bagian –n disebut katoda.
(a).Dioda ; (b). Struktur Dioda ; (c). Simbol Dioda
Terdapat 2 material penyusun dioda, yakni :
a. Semikonduktor tipe –n
Gambar 1. Semikonduktor tipe-n
Bahan tipe n adalah terbentuknya elektron bebas tidak disertai terbentuknya hole tetapi terbentuk ion positif yang tidak dapat bergerak. tanda - adalah elektron-elektron bebas sebagai pembawa-pembawa mayoritas (majority carriers), tanda – adalah hole-hole sebagai pembawa-pembawa minoritas (minority carriers) dan tanda plus dilingkari adalah ion-ion donor atau ion-ion positif
b. Semikonduktor tipe-p
Gambar 2. Semikonduktor tipe -p
Bahan tipe p adalah terbentuknya hole disertai terbentuknya ion negatif yang tidak dapat bergerak. Dimana, tanda + adalah hole-hole (pembawa-pembawa mayoritas) dan tanda minus dilingkari adalah ion-ion akseptor atau ion-ion negatif.
Lapisan Pengosongan (depletion layer)
Batas antara bahan tipe p dan bahan tipe n disebut persambungan (junction).
Gambar 3. Persambungan PN
Secara difusi bila suatu elektron memasuki daerah p maka elektron ini sebagai pembawa minoritas. Dengan dikelilingi oleh lubang-lubang yang berjumlah banyak, pembawa minoritas akan masuk ke salah satu lubang, lubang bersangkutan akan lenyap dan elektron bebas menjadi elektron valensi. Daerah yang mengandung ion-ion positif dan negatif disebut lapisan pengosongan (depletion layer) karena pada daerah ini mengalami pengosongan dari pembawa-pembawa muatan elektron maupun hole. Hubungan pn ini yang disebut dioda dengan kaki yang bertanda positif (A) disebut anoda dan kaki yang bertanda negatif (K) disebut katoda
A. Forward bias
Apabila tegangan positif baterai dihubungkan ke terminal Anoda (bahan tipe p) dan negatifnya ke terminal katoda (bahan tipe n), arah elektron dari bahan tipe n ke bahan tipe p.
Gambar 4 forward bias diode
B. Reverse Bias
Pemberian tegangan negatif baterai ke terminal anoda (tipe p) dan tegangan positif ke terminal katoda (tipe n) dari suatu dioda. Dengan kata lain, tegangan anoda katoda VA-K adalah negatif (VA-K < 0). Oleh sebab itu, tidak ada aliran arus dari katoda ke anoda.
Pemberian tegangan negatif baterai ke terminal anoda (tipe p) dan tegangan positif ke terminal katoda (tipe n) dari suatu dioda. Dengan kata lain, tegangan anoda katoda VA-K adalah negatif (VA-K < 0). Oleh sebab itu, tidak ada aliran arus dari katoda ke anoda.
Gambar 5. Reverse Bias
2. DIODA ZENER
[kembali]
Gambar 6. Rangkaian Dioda Zener
Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.
Apabila sebuah dioda zener diberi bias mundur dengan tegangan kecil, dioda ini akan bereaksi sebagaimana layaknya sebuah dioda biasa. Dalam hal ini, dioda zener tidak akan menghantarkan arus litrik. Apabila sebuah dioda Zener diberi bias mundur dengan tegangan yang lebih besar dari nilai tegangan Zener, dioda akan lebih mudah menghantarkan arus listrik.
Fungsi dari dioda rectifier ini adalah untuk menyearahkan tegangan dari ac menuju dc.
Dioda rectifier terbagi atas 2, yakni :
a. Penyearah setengah gelombang (half-wave rectifier)
Gambar 7. Rangkaian Half wave rectifier
Gambar 8. Dioda ideal aktif menjadi rangkaian short circuit
Gambar 9. (a) rangkaian dan (b) bentuk gelombang input dan output hasil simulasi
Dioda menyearahkan tegangan AC yang berbentuk gelombang sinus menjadi tegangan DC hanya selama siklus positif tegangan AC saja. Sedangkan pada saat siklus negatifnya, dioda mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga tegangan beban (output) menjadi nol.
b. Penyearah gelombang penuh (full-wave rectifier)
Gambar 10. (a) rangkaian dan (b) bentuk gelombang input dan output hasil simulasi
Tegangan output dari rangkaian Bridge ini adalah tegangan positif dan tegangan negatif, dimana pada contoh rangkaian diatas tegangan positif (+) diperoleh dari dioda D2 dan tegangan negatif (-) dihasilkan oleh dioda D4 dengan sistem penyearahan gelombang penuh.
D2 dan D3 akan melewatkan gelombang arus positifnya karena posisi diodanya forward bias (arus maju), sedangkan D1 dan D4 hanya akan melewatkan gelombang arus negatifnya saja karena posisi dioda tersebut reverse bias.
D2 dan D3 akan melewatkan gelombang arus positifnya karena posisi diodanya forward bias (arus maju), sedangkan D1 dan D4 hanya akan melewatkan gelombang arus negatifnya saja karena posisi dioda tersebut reverse bias.
Gambar 10. Rangkaian dalam Gerbang Logika And dan Simbol dari Gerbang Logika And
Tabel 1 Tabel Kebenaran Gerbang Logika And
A
|
B
|
Y
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
Bisa dilihat diatas bahwa keluaran akan bernilai 1 jika semua nilai input adalah 1, dan jika salah satu atau lebih input ada yang bernilai nol maka output akan bernilai nol.
Gambar 11. Rangkaian dalam Gerbang Logika OR dan Simbol Gerbang Logika OR
Tabel 2. Tabel Kebenaran Gerbang Logika OR
Contoh Simulasi Rangkaian menggunakan gerbang logika and, or dan not untuk menghidupkan indikator lampu led
Aljabar boolean : Y= AB’C’ + A’B’C + ABC +A’BC’
B’C’
|
B’C
|
BC
|
BC’
| |
A’
|
1
|
1
| ||
A
|
1
|
1
|
Rangkaian di dalam Protheus
[Halaman Awal]
