Bagi penggemar maupun teknisi elektronika harus mengetahui jenis jenis dioda yang ada di pasaran dan apa saja fungsinya. Karena dioda merupakan salah satu komponen elektronika smeikonduktor yang sering dipakai untuk berbagai proyek sirkuit elektronika.
Dioda merupakan perangkat atau komponen elektronik dua terminal yang berfungsi sebagai gerbang satu arah. Dimana hanya memungkinkan arus listrik mengalir dalam satu arah saja. Dioda umumnya diproduksi menggunakan bahan semikonduktor seperti Silicon, Germanium dan Gallium Arsenide.
Dua terminal pada dioda dikenal sebagai terminal Anoda dan Katoda. Berdasarkan perbedaan penerapan tegangan pada dua terminal ini, pengoperasian dioda dapat digolongkan ke dalam dua macam:
- Jika anoda memiliki tegangan potensial yang lebih tinggi daripada katoda, maka dioda dikatakan dalam Bias Maju dan memungkinkan arus mengalir.
- Jika katoda memiliki tegangan potensial yang lebih tinggi daripada anoda, maka dioda dikatakan dalam Bias Terbalik dan tidak memungkinkan arus mengalir.
Berbagai jenis dioda memiliki persyaratan tegangan yang berbeda. Untuk Dioda Silikon, tegangan maju minimal adalah 0,7V. Sementara untuk jenis dioda Germanium, adalah 0,3V.
Sisi terminal katoda atau terminal positif pada dioda biasanya ditandai denngan pita.
Salah satu contoh fungsi dioda adalah sebagai Penyearah arus listrik, yaitu mengubah AC ke DC. Hal ini dikarenakan dioda memungkinkan arus mengalir hanya dalam satu arah dan memblokir aliran arus ke arah lain. Dioda juga sering digunakan dalam sirkuitelektronika sebagai pelindung dari kesalahan polaritas terbalik .
Contoh jenis jenis dioda
Dioda diproduksi dengan berbagai jenis dengan fitur dan kemampuan yang beragam. Berikut ini adalah contoh jenis jenis dioda yang sering digunakan pada berbagai rangkaian proyek elektronika.
1. Dioda penyearah kecil / dioda sinyal
Tipe dioda sinyal atau dioda rectifier kecil adalah jenis dioda dengan bentuk yang kecil dan memiliki karakteridstik sebagai penyearah sinyal kecil. Contoh penggunaannya terutama pada sirkuit penyearah frekuensi tinggi atau sirkyit arus sangat rendah seperti radio dan televisi .
Untuk melindungi dioda dari kontaminasi, dioda sinyal biasanya diselimuti dengan dengan body kaca karena itu disebut sebagai Dioda Pasif Kaca. Salah satu dioda yang populer dari jenis ini adalah dioda 1N4148.
Dari segi bentuk, dioda sinyal sangat kecil jika dibandingkan dengan dioda daya. Untuk menunjukkan terminal katoda, salah satu sisi pada body dioda ditandai dengan warna hitam atau merah. Untuk penggunaan pada instalasi frekuensi tinggi, kinerja dioda sinyal kecil sangat efektif.
Dioda sinyal biasanya memiliki kemampuan membawa arus yang kecil dan disipasi daya rendah. Biasanya berada dalam kisaran 150mA dan 500mW.
Dioda Sinyal Kecil dapat dibuat dari bahan semikonduktor jenis Silikon atau Germanium. Fitur dan karakteristik dioda ini dipengaruhi oleh jenis bahan semikonduktor pembuatnya.
Dioda Sinyal Kecil digunakan dalam aberbagai rangkaian daya rendah,seperti switching kecepatan tinggi, amplifier parametrik dan banyak aplikasi lainnya. Beberapa karakteristik penting dari Dioda Sinyal Kecil adalah:
- Peak Reverse Voltage (V PR ) – Ini adalah tegangan balik maksimum yang dapat diterapkan ke dioda sebelum rusak.
- Arus Balik (I R ) – Arus (nilai yang sangat kecil) yang mengalir ketika dibias mundur.
- Tegangan Maju Maksimum pada Arus Maju Puncak (V F pada I F )
- Reverse Recovery Time – Waktu yang diperlukan untuk arus balik turun dari arus maju ke I R .
2. Dioda power
Dioda ini memiliki lapisan persimpangan PN yang besar. Karena itu biasanya digunakan dalam sistem penyearah untuk mengubah AC ke DC. PN Junction yang besar juga meningkatkan daya dukung arus maju dan tegangan pemblokiran balik yang diterapkan pada dioda. Dioda power tidak cocok untuk aplikasi frekuensi tinggi.
Penggunaan utama dari dioda ini adalah pada sirkuit Power Supply, seperti : penyearah, konverter, inverter, unit alternator dan perangkat pengisian baterai . Pada dioda ini, nilai resistansi maju hingga beberapa Ohm, sementara nilai resistansi pemblokiran balik umumnya sangat tinggi, yaitu dalam Mega Ohm.
Karena memiliki kinerja arus dan tegangan tinggi, dioda power ini dapat digunakan dalam perangkat listrik yang berfungsi untuk menekan tegangan puncak yang tinggi.
Baca Juga : Cara mengukur dioda
3. Dioda zener
Dioda zener merupakan komponen pasif yang bekerja di bawah prinsip ‘Zener Breakdown‘. Perangkat ini pertama kali diproduksi oleh Clarence Zener pada tahun 1934. Prinsip kerja dioda zener mirip dengan dioda normal, dimana dapat mengalirkan arus listrik dalam bias maju.
Akan tetapi ketika zener dioda diberikan bias balik, maka arus listrik hanya dapat mengalir jika tegangannya melebihi maksimum tegangan tembus dioda. Karena itu penggunaan dioda ini biasanya dipakai untuk melindungi sirkuit dari bahaya kelebihan tegangan.
Selain itu, dioda zener pun banyak dipakai pada sirkuit pengatur tegangan untuk menghasilkan tegangan dengan besar voltase tertantu yang stabil.
Dioda zener memiliki nilai tegangan dan daya yang terbatas. Sebagai contoh, dioda zener yang memiliki spsesifikasi 5V 1A berarti memiliki tegangan tembus maksimum sebesar 5 V dengan maksimum daya sejumlah 1 Ampere.
4. Light emitting Diode / LED
Mungkin banyak yang belum tahu kalau sebenarnya led merupakan salah satu dari tipe dioda dalam bentuk lain. Dioda jenis ini mengubah energi listrik yang melewatinya menjadi bentuk energi cahaya sehingga dapat kita lihat sebagai sinar.
Dioda led pertama kali diproduksi pada tahun 1968 yang digadang gadang dapat menggantikan peran lampu pijar yang sudah lebih dulu populer.
Cahaya yang dihasilkan oleh dioda led berasal dari proses elektroluminasi dimana pada saat terjadi difusi antara elektron dan hole menghasilkan bentuk energi lain, yaitu energi cahaya.
Di awal penemuannya, led merupakan termasuk komponen elektronika yang dijual dengan harga sangat mahal dan hanya dipakai pada perangkat terntentu saja. Namun, setelah teknologi berkembang dan menemukan teknik pembuatan led yang makin efisien, maka harga dioda led makin kesini makin murah dan bisa didapatkan dengan mudah.
Bahkan berkat kemajuan penelitian dan teknologi bahan semikonduktor, saat ini led dapat diproduksi untuk menghasilkan beberapa warna.
5. Dioda schottky
Bentuk lain dari dioda yang jarang diketahui adalah dioda schottky. Persimpangan PN pada dioda ini dibentuk dengan cara menghubungkan material semikonduktor dengan logam. Dengan begitu tegangan jatuh atau breakdown bias maju dapat dikurangi seminimal mungkin.
Bahan semikonduktor pembentuk dioda ini umunya terbuat dari silikon tipe N yang merupakan sisi anoda. Sementara yang bertindak sebagai sisi katoda dari dioda schottky ini adalah material logam, seperti : chromium, platinum, tungsten, dll.
Karena persimpangan PN pada dioda ini dibentuk dari perpaduan semikonduktor dan logam, maka kemampuan untuk menghantarkan arus listrik dioda ini sangat besar. Karena itu penggunaan dioda schottky sering diaplikasikan pada sirkuit elektronika daya besar.
6. Dioda shockley
Jenis dioda berikutnya yang tidak banyak orang tahu adalah dioda shockley. Dioda ini terbentuk dari 4 susun lapisan semikonduktor PNPN. Struktur susunan dioda ini sama seperti pada thyristor namun tidak memiliki terminal gate. Sehingga tidak ada input masuk yang bisa dimasukkan ke dalam dioda.
Karena itu karakteristik dioda shockley sama seperti dioda biasa pada umumnya, yaitu dapat mengalirkan arus listrik yang diterapkan dengan cara bias maju.
Contoh penggunaan dari dioda jenis ini adalah :
- Sirkuit switching untuk pemicu scr
- Untuk sirkuit oscilator relaksasi
7. Dioda tunel
Dioda tunel sering digunakan sebagai sakelar berkecepatan tinggi, dimana mempunyai kecepatan peralihan dalam urutan beberapa nano-detik. Karena efek tunneling, dioda jenis ini memiliki operasi yang sangat cepat pada penggunaan frekuensi gelombang mikro.
Komponen ini merupakan perangkat dua terminal di mana konsentrasi dopan terlalu tinggi.
Contoh penggunaannya adalah :
- Sirkuit oscilator gelombang mikro
- Sistem oscilasi gelombang
- Pelindung radiasi nuklir
Respons transien dibatasi oleh kapasitansi sambungan ditambah kapasitansi kabel liar. Banyak digunakan dalam rangkaian osilator dan amplifier gelombang mikro. Pada sirkuit ini dapat bertindak sebagai perangkat konduktansi paling negatif. Dioda tunel dapat disetel baik secara mekanis maupun elektrik. Simbol dioda terowongan adalah seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
8. Dioda varactor
Dioda varactor juga dikenal sebagai dioda Varicap. Komponen ini berprilaku seperti kapasitor variabel. Operasi kerja terjadi terutama pada keadaan bias balik saja. Dioda ini sangat terkenal karena kemampuannya mengubah rentang kapasitansi dalam rangkaian dengan adanya aliran tegangan konstan.
Dioda ini juga dapat memvariasikan kapasitansi hingga nilai tinggi. Pada dioda varactor, kita dapat mengurangi atau menambah lapisan deplesi dengan mengubah tegangan bias balik. Dioda ini memiliki banyak aplikasi sebagai osilator yang dikendalikan tegangan untuk ponsel, pra-filter satelit, dll.
Contoh penggunaanya :
- Sebagai kapasitor yang dikendalikan oleh tegangan.
- Sebagai oscilator yang dikendalikan tegangan.
- Sirkuit amplifier parametrik.
- Sistem pengganda frekuensi.
- Sirkuit pemancar fm.
9. Dioda laser
Jneis dioda ini mirip dengan LED di mana wilayah aktif dibentuk oleh persimpangan pn. Dioda laser elektrik adalah dioda PIN yang daerah aktifnya berada di daerah intrinsik. Digunakan dalam komunikasi serat optik, pembaca kode batang, penunjuk laser, pembacaan dan perekaman CD/DVD/Blu-ray, pencetakan Laser.
Jenis Dioda Laser:
- Laser Heterostruktur Ganda: Elektron dan lubang bebas tersedia secara bersamaan di wilayah tersebut.
- Laser Sumur Kuantum: laser yang memiliki lebih dari satu sumur kuantum disebut laser sumur kuantum multi.
- Quantum Cascade Lasers: Ini adalah laser heterojunction yang memungkinkan tindakan laser pada panjang gelombang yang relatif panjang.
- Laser Heterostruktur Terpisah Terpisah: Untuk mengkompensasi masalah lapisan tipis dalam laser kuantum, kami menggunakan laser heterostruktur kurungan terpisah.
- Laser Reflektor Bragg Terdistribusi: Ini bisa berupa laser pemancar tepi atau VCSELS.
10. Dioda vakum
Dioda vakum terdiri dari dua elektroda yang akan bertindak sebagai anoda dan katoda. Katoda terdiri dari Tungsten, yang memancarkan elektron ke arah anoda. Selalu aliran elektron akan dari katoda ke anoda saja. Jadi, ini berfungsi seperti sakelar.
Jika katoda dilapisi dengan bahan oksida, maka kemampuan emisi elektronnya tinggi. Anoda berukuran agak panjang dan dalam beberapa kasus permukaannya kasar untuk mengurangi suhu yang berkembang di dioda. Dioda akan menghantarkan hanya dalam satu kasus yaitu ketika anoda positif terhadap terminal katoda.
11. dioda gumm
Dioda Gunn dibuat dengan bahan semikonduktor tipe-n saja. Daerah penipisan dua bahan tipe-N sangat tipis. Ketika tegangan meningkat di sirkuit, arus juga meningkat. Setelah tingkat tegangan tertentu, arus akan berkurang secara eksponensial, sehingga ini menunjukkan resistansi diferensial negatif.
Ini memiliki dua elektroda dengan Gallium Arsenide dan Indium Phosphide. Karena ini, ia memiliki resistansi diferensial negatif. Ini juga disebut sebagai perangkat elektron yang ditransfer. Ini menghasilkan sinyal RF gelombang mikro sehingga terutama digunakan dalam perangkat RF Microwave. Hal ini juga dapat digunakan sebagai penguat.
