Catatan Elektronika Sederhana

DIODE

Diode adalah komponen yang berfungsi untuk menyearahkan arus listrik, diode biasa disebut juga P-N junction. Dibawah ini adalah simbol umum dari diode.

Gambar 1. Simbol Diode, A=Anode, K=Katode

Diode umum dikenal dengan sebutan DUS (Diode Universal Silicone) bila terbuat dari Silicone, atau DUG (Diode Universal Germanium) bila terbuat dari Germanium.Perbedaan dari kedua jenis tesebut adalah tegangan jatuh maju (Vforward) yakni DUS Vforward 0,7volt dan DUG Vforward 0,2volt. Rata-rata kemampuan arus DUS atau DUG sekitar 200mA.

Ada beberapa macam diode al:

Diode Penyearah yaitu bila diode dipakai sebagai penyearah arus listrik dari AC ke DC. Tersedia dalam bermacam2 kapasitas arus mulai dari 100mA sampai ratusan Ampere. Contoh DUS : 1N4148, 1N915 , untuk kapasitas arus lebih besar misalnya 1N4001, 1N4004 dll.

Diode Zener yaitu diode yang dipakai untuk regulasi tegangan contoh: Zener 5V, 9V, 12V dll. Biasanya kapasitas arus tidak lebih dari 100mA.

Diode Schotky yaitu diode yang mempunyai sifat kecepatan switching dari on ke off atau sebaliknya cukup tinggi. Biasanya dipakai sebagai penyearah pada rangkaian switching. Contoh: 1N5818, 1N5820, BAT85, dll.

LED (Light Emitting Diode)

Prinsip Kerja Diode

Diode akan menghantarkan arus listrik dari Anode (P) ke Katode (N), tetapi kalau kita baik polaritas tegangannya maka arus listrik akan diblok oleh diode (tidak ada aliran listrik)

Diode mempunyai paramater sebagai berikut:

Arus kerja (If, I forward) : yaitu arus (Amp) nominal dari diode.
Tegangan Balik (Vbr, breakdown voltage): Tegangan balik maksimum (volt) yang diperbolehkan oleh spesifikasi diode. Tegangan balik ini yang dimanfaatkan untuk pembuatan diode zener.
Arus bocor dalam orde nA, umumnya bisa kita abaikan dalam aplikasi2 tertentu.
Tegangan maju (Vf, forward bias voltage): besarnya tergantung jenis bahan pembuat diode, silicon 0,7v germanium 0,3v.

Bagaimanakah cara kerja diode? Analogi dari diode bisa kita bayangkan sebagai pipa yang mempunyai katup searah seperti gambar berikut:

Gambar 2. Analogi Diode (1=A, 2=K)

Kalau kita perhatikan dari gambar diatas, maka air akan mengalir dari titik 1 ke 2, tetapi tidak sebaliknya. Besar aliran air itu ibarat If (Arus Nominal) dari diode, dan kekuatan katup air sendiri ibarat Vbr (Tegangan breakdown) dari diode. Kalau misalnya aliran air kita balik dari ujung 2 ke ujung 1 apa yang terjadi?

Gambar 3.

Betul sekali, katup akan menutup, dan air tertahan oleh pintu tersebut. Kalau kita perhatikan katup air tentu ada sedikit air yang merembes menembus katup tsb, demikian juga diode juga mempunyai arus bocor yang kecil sekali (nA) yang sering kita abaikan keberadaanya. Seandainya kita paksakan dengan memberi pompa maka lama2 pintu akan rusak dan tembuslah aliran tersebut. Hal ini identik dengan Vbr, bila tegangan balik yang kita aplikasikan ke diode melebihi kapasitas diode maka diode tsb akan tembus (rusak).

Karakteristik Diode

Dibawah ini adalah karakteristik arus-tegangan (I-V) dari diode

Seperti kita lihat parameter diode Vd (Tegangan bias maju maksimum) adalah tegangan maksimum yang diperkenankan oleh diode dan Vbr (Tegangan bias mundur maksimum) adalah tegangan bias mundur maksimum, kalau diode kita pasang pada rangkaian dengan tegangan yang melebihi nilai ini, maka diode akan rusak. Seperti tampak pada grafik diatas, arus akan naik secara drastis.

Bentuk Diode

Dibawah ini adalah macam-macam bentuk fisik dari diode:

Gambar 4. Macam-macam Bentuk Fisik Diode

Gambar 4 diatas adalah bentuk fisik diode single, ada juga tipe diode yang dikemas terdiri dari lebih dari 1 diode misalnya kiprok (Bridge rectifier) seperti terlihat di gambar berikut: