Dioda dan funngsinya

1. NAMA : IKHSAN RAHMAT FADILLAH
KELAS : 2G
NOTAR : 14.03.047
STTD BEKASI 2015

2. Dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat semikonduktor.
Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari arah
sebaliknya. Dioda sebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna, melainkan
memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek yang tidak linier
dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta parameter
penggunaannya.
Awal mulanya dioda adalah sebuah piranti kristal Cat’s Wahisker dan tabung
hampa. Sedangkan pada saat ini, dioda sudah banyak dibuat dari bahan semikonduktor,
contohnya : Silikon dan Germanium. Di karenakan pengembangannya yang dilakukan
secara terpisah, dioda kristal (semikonduktor) lebih populer di bandingkan dengan dioda
termionik. Dioda termionik pertama kali ditemukan oleh Frederick Guthrie pada tahun
1873, sedangkan dioda kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti asal Jerman, Karl
Ferdinand Braun.
Dioda Termionik adalah piranti katub yang merupakan susunan elektroda di dalam
sampul gelas. Bentuk pertama kali dari dioda termionik hampir sama dengan bola lampu
pijar. Di dalam katub dioda termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara
tidak langsung memanaskan katoda. Elektroda internal lainnya dilapisi dengan campuran
barium dan strontium oksida yang merupakan oksida dari logam alkali tanah. Dari
kegiatan tersebut menghasilkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa. Walaupun
demikian, elektron tidak dapat di pancarkan dengan mudah ke permukaan anoda yang
tidak terpanasi ketika polaritas tegangan di balik.
DIODA

3. Pengertian Dioda Semikondutor sebagian besar terdapat pada teknologi
pertemuan P-N semikonduktor. Dioda P-N terdapat arus yang mengalir dari sisi Tipe-P
(anoda) menuju sisi Tipe-N (katoda), akan tetapi tidak dapat mengalir ke arah sebaliknya.
Dioda semikonduktor memiliki tipe lain yaitu dioda schottky yang di bentuk dari
pertemuan antara logam dan semikonduktor sebagai ganti dari pertemuan P-N
konvensional.
Prinsip Kerja Dioda pada umumnya adalah sebagai alat yang terbentuk dari
beberapa bahan semikonduktor dengan muatan Anode (P) dan muatan Katode (N) yang
biasanya terdiri dari geranium atau silikon yang digabungkan, dan muatan yang bertipe
N merupakan bahan dengan kelebihan elektron, dan sebaliknya muatan bertipe P
merupakan bahan dengan kekurangan satu elektron yang dipisahkan oleh depletion layer
yang terjadi akibat keseimbangan kedua muatan tersebut, oleh karena itu dioda tersebut
menghasilkan suatu hole yang berfungsi sebagai pembawa tegangan atau muatan
sehingga terjadi perpindahan sekaligus pengaliran arus yang terjadi di hole tersebut yang
menghasilkan tegangan arus searah atau biasa disebut dengan DC.
Prinsip Kerja Dioda berbeda dengan prinsip atau teori elektron yang menyebutkan
bahwa arus listrik yang terjadi dikarenakan oleh pergerakan elektron dari kutub positif
menuju ke kutub negatif, tetapi dioda ini hanya mengalirkan arus satu arah saja, yaitu
DC. Oleh karena jika dioda dialiri oleh tegangan P yang lebih besar dari muatan N, maka
elektron yang terdapat pada muatan N akan mengalir ke muatan P yang disebut sebagai
Forward Bias, bila terjadi sebaliknya, yaitu jika dioda tersebut dialiri dengan tegangan N
yang lebih besar daripada tegangan P, maka elektron yang ada di dalamnya tidak akan
bergerak, sehingga dioda tidak mengaliri muatan apapun, pada kondisi seperti ini sering
disebut sebagai reverse bias.
PRINSIP KERJA UMUM DIODA

4. Gambar Skema Prinsip Kerja Dioda
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa Prinsip Kerja Dioda merupakan salah
satu alat yang sangat unik karena mampu memanipulasi muatan hingga menjadi muatan
yang searah atau DC. Sambungan antara muatan anoda (P) dengan muatan katoda (N)
dinamakan sebagai depletion layer (lapisan deplesi) dimana terjadi keseimbangan
muatan elektron dan hole. Biasanya pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap
menerima muatan elektron, sedangkan pada sisi N banyak elektron yang siap untuk
membebaskan diri, dengan kata lain jika sisi P diberi muatan potensial yang lebih, maka
elektron dari sisi N akan langsung mengisi setiap hole-hole yang ada di sisi P.
Jenis-Jenis Dioda terbagi menjadi beberapa bagian, mulai dari Light Emiting Diode
(Dioda Emisi Cahaya) yang biasa disingkat LED, Diode Photo (Dioda Cahaya), Diode
Varactor (Dioda Kapasitas), Diode Rectifier (Dioda Penyearah) dan yang terakhir adalah
Diode Zener yang biasa disebut juga sebagai Voltage Regulation Diode. Semua jenis
dioda ini memiliki fungsi yang berbeda-beda yang sesuai dengan nama dioda itu sendiri.
Dioda disempurnakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan mulai
memperkenalkan istilah diode yang artinya dua jalur tersebut, walaupun sebelumnya
sudah ada dioda kristal (semikonduktor) yang dikembangkan oleh peneliti asal Jerman
JENIS-JENIS DIODA

5. yaitu Karl Ferdinan Braun pada tahun 1874, dan dioda termionik pada tahun 1873 yang
dikembangkan lagi prinsip kerjanya oleh Frederic Gutherie.
Gambar Jenis-Jenis Dioda
Berikut ini adalah pengertian dari Jenis-Jenis Dioda :
1.Light Emiting Diode (Dioda Emisi Cahaya)
Dioda yang sering disingkat LED ini merupakan salah satu piranti elektronik yang
menggabungkan dua unsur yaitu optik dan elektronik yang disebut juga sebagai
Opteolotronic.dengan masing-masing elektrodanya berupa anoda (+) dan katroda (-),
dioda jenis ini dikategorikan berdasarkan arah bias dan diameter cahaya yang dihasilkan,
dan warna nya.

6. 2.Diode Photo (Dioda Cahaya)
Dioda jenis ini merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, yang bekerja pada
pada daerah-daerah reverse tertentu sehingga arus cahaya tertentu saja yang dapat
melewatinya, dioda ini biasa dibuat dengan menggunakan bahan dasar silikon dan
geranium. Dioda cahaya saat ini banyak digunakan untuk alarm, pita data berlubang yang
berguna sebagai sensor, dan alat pengukur cahaya (Lux Meter).
3.Diode Varactor (Dioda Kapasitas)
Dioda jenis ini merupakan dioda yang unik, karena dioda ini memiliki kapasitas yang
dapat berubah-ubah sesuai dengan besar kecilnya tegangan yang diberikan kepada
dioda ini, contohnya jika tegangan yang diberikan besar, maka kapasitasnya akan
menurun,berbanding terbalik jika diberikan tegangan yang rendah akan semakin besar
kapasitasnya, pembiasan dioda ini secara reverse. Dioda jenis ini banyak digunakan
sebagai pengaturan suara pada televisi, dan pesawat penerima radio.

7. 4.Diode Rectifier (Dioda Penyearah)
Dioda jenis ini merupakan dioda penyearah arus atau tegangan yang diberikan,
contohnya seperti arus berlawanan (AC) disearahkan sehingga menghasilkan arus
searah (DC). Dioda jenis ini memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan
kapasitas tegangan yang dimiliki.
L7
5.Diode Zener
Dioda jenis ini merupakan dioda yang memiliki kegunaan sebagai penyelaras
tegangan baik yang diterima maupun yang dikeluarkan, sesuai dengan kapasitas dari
dioda tersebut, contohnya jika dioda tersebut memiliki kapasitas 5,1 V, maka jika
tegangan yang diterima lebih besar dari kapasitasnya, maka tegangan yang dihasilkan

8. akan tetap 5,1 tetapi jika tegangan yang diterima lebih kecil dari kapasitasnya yaitu 5,1,
dioda ini tetap mengeluarkan tegangan sesuai dengan inputnya.
Dapat disimpulkan bahwa Jenis-Jenis Dioda tersebut memiliki berbagai kegunaan
tersendiri yang dapat memanipulasi berbagai tegangan yang masuk melalui dioda
tersebut. Jenis-jenis Dioda diatas merupakan beberapa contoh jenis dioda yang saat ini
sudah ada dan dikembangkan, masih banyak lagi contoh lain dari jenis dioda ini.
Karakteristik dioda dapat diketahui dengan cara memasang dioda seri dengan
sebuah catu daya dc dan sebuah resistor. Dengan menggunakan rangkaian tersebut
maka akan dapat diketahui tegangan dioda dengan variasi sumber tegangan yang
diberikan. Seperti yang telah kita ketahui bahwa dioda adalah komponen aktif dari dua
elektroda (katoda dan anoda) yang sifatnya semikonduktor, jadi dengan sifatnya tersebut
dioda tidak hanya memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah, tetapi juga
menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda dapat dibuat dari Germanium (Ge)
dan Silikon atau Silsilum (Si). Komponen aktif ini mempunyai fungsi sebagai; pengaman,
penyearah, voltage regulator, modulator, pengendali frekuensi, indikator, dan switch.
Gambar Simbol Karakteristik Dioda
KARAKTERISTIK DIODA

9. Berdasarkan fungsinya, dioda terbagi atas; Dioda Kontak Titik, Dioda Hubungan,
LED, Dioda Foto, Dioda kapasiansi Variabel, Dioda Bridge dan Dioda Zener. Dioda
Kontak Titik atau Point Contact Diode biasanya digunakan untuk mengubah frekuensi
dari tinggi ke rendah. Contohnya, OA70, OA90, dan 1N60. Dioda hubungan, adalah salah
satu karakteristik dioda yang mengalirkan tegangan yang besar namun hanya searah.
Sedangkan LED atau Light Emiting Diode adalah jenis komponen yang dapat
mengeluarkan cahaya bila diberikan forward bias. Berbeda dengan LED, Dioda foto atau
bisa disebut dengan Foto Dioda akan menghasilkan arus listrik apabila terkena cahaya.
Besarnya arus listrik tergantung dari seberapa besar cahaya yang masuk.
Dioda Kapasiansi Variabel, atau bisa disebut juga dengan dioda varicap atau
varactor yang bila dipasang terbalik akan berperan sebagai kondensator ini banyak
digunakan pada modulator FM dan juga pada VCO suatu PLL ( Phale Lock Lopp). Dioda
yang berfungsi sebagai power supply adalah Dioda Bridge. Komponen ini adalah silikon
yang dirangkai menjadi bridge menjadi satu komponen utuh .Berbagai macam bentuk
dioda ini banyak dijula di pasaran dengan berbagai macam besar kapasitasnya. Yang
terakhir adalah Dioda Zener. Komponen aktif ini biasanya digunakan pada pembatas
tegangan dan berfungsi sebagai voltage stabilizer atau voltage regulator. Karakteristik
dioda ini adalah mempunyai sifat tegangan terbaliknya stabil.

10. Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier)
Penyearah gelombang (rectifier) adalah bagian dari power supply / catu daya yang
berfungsi untuk mengubah sinyal tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan
DC (Direct Current). Komponen utama dalam penyearah gelombang adalah diode yang
dikonfiguarsikan secara forward bias. Dalam sebuah power supply tegangan rendah,
sebelum tegangan AC tersebut di ubah menjadi tegangan DC maka tegangan AC
tersebut perlu di turunkan menggunakan transformator stepdown. Ada 3 bagian utama
dalam penyearah gelombang pada suatu power supply yaitu, penurun tegangan
(transformer), penyearah gelombang / rectifier (diode) dan filter (kapasitor) yang
digambarkan dalam blok diagram berikut. Pada dasarnya konsep penyearah gelombang
dibagi dalam 2 jenis yaitu, Penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang
penuh. Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave rectifier) Penyearah setengah
gelombang (half wave rectifer) hanya menggunakan 1 buah diode sebagai komponen
utama dalam menyearahkan gelombang AC.
Prinsip kerja dari penyearah setengah gelombang ini adalah mengambil sisi sinyal
positif dari gelombang AC dari transformator. Pada saat transformator memberikan
output sisi positif dari gelombang AC maka diode dalam keadaan forward bias sehingga
sisi positif dari gelombang AC tersebut dilewatkan dan pada saat transformator
memberikan sinyal sisi negatif gelombang AC maka dioda dalam posisi reverse bias,
sehingga sinyal sisi negatif tegangan AC tersebut ditahan atau tidak dilewatkan seperti
terlihat pada gambar sinyal output penyearah setengah gelombang berikut. Formulasi
yang digunakan pada penyearah setengah gelombang sebagai berikut. Penyearah
Gelombang Penuh (Full wave Rectifier) Penyearah gelombang penuh dapat dibuat
dengan 2 macam yaitu, menggunakan 4 diode dan 2 diode.
Untuk membuat penyearah gelombang penuh dengan 4 diode menggunakan
transformator non-CT seperti terlihat pada gambar berikut : Prinsip kerja dari penyearah
gelombang penuh dengan 4 diode diatas dimulai pada saat output transformator
memberikan level tegangan sisi positif, maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2,
D3 pada posisi reverse bias sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan di

11. leawatkan melalui D1 ke D4. Kemudian pada saat output transformator memberikan level
tegangan sisi puncak negatif maka D2, D4 pada posisi forward bias dan D1, D2 pada
posisi reverse bias sehingan level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui D2, D4.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada grafik output berikut. Penyearah gelombang
dengan 2 diode menggunakan tranformator dengan CT (Center Tap).
Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 diode dapat dilihat pada
gambar berikut : Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 dioda ini
dapat bekerja karena menggunakan transformator dengan CT. Transformator dengan CT
seperti pada gambar diatas dapat memberikan output tegangan AC pada kedua terminal
output sekunder terhadap terminal CT dengan level tegangan yang berbeda fasa 180°.
Pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal puncak positif maka
terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak negatif, pada kondisi ini D1 pada
posisi forward dan D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi puncak positif dilewatkan
melalui D1. Kemnudian pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan
sinyal puncak negatif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak positif,
pada kondisi ini D1 posisi reverse dan D2 pada posisi forward. Sehingga sinyal puncak
positif dilewatkan melalui D2. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar output
penyearah gelombang penuh berikut. Formulasi pada penyearah gelombang penuh
sebagai berikut.
Penyearah Dilengkapi Filter Kapasitor Agar tegangan penyearahan gelombang
AC lebih rata dan menjadi tegangan DC maka dipasang filter kapasitor pada bagian
output rangkaian penyearah seperti terlihat pada gambar berikut. Fungsi kapasitor pada
rangkaian diatas untuk menekan riple yang terjadi dari proses penyearahan gelombang
AC. Setelah dipasang filter kapasitor maka output dari rangkaian penyearah gelombang
penuh ini akan menjadi tegangan DC (Direct Current) yang dpat diformulasikan sebagai
berikut :Kemudian untuk nilai riple tegangan yag ada dapat dirumuskan sebagai berikut :

12. DAFTAR PUSTAKA
http://elektronika-dasar.web.id
http://komponenelektronika.biz