Pengertian Dioda, Fungsi, Jenis-Jenis & Prinsip Cara Kerja Dioda

Ada banyak jenis-jenis dioda yang dapat ditemukan dipasaran. Umumnya, dioda yang sering diperjual belikan berbentuk slinder berwarna hitam dan juga memiliki gelang perak di bagian sisi badannya. 

Namun sebelum jauh melangkah ke pembahasan jenis-jenis dioda dan cara kerja dioda. Pertama mari mengetahui definisi atau apa yang dimaksud dengan dioda. 

Secara sederhana, arti dioda adalah komponen elektronika yang difungsikan untuk melengkapi suatu rangkaian alat elektronika. 

Pengertian dioda tidak hanya itu, dan masih banyak lagi yang perlu dijelaskan mengenai dioda. Untuk mengetahuinya mari simak penjelasan dibawah ini..

Pengertian Dioda: Apa Yang Dimaksud Dengan Dioda? 

Secara etimologi, pengertian dioda merupakan singkatan kata dari "dua elektroda". Dalam artian maksud dari hal tersebut, bahwa dioda atau dua elektroda ini memiliki dua buah elektroda yang dikenal dengan "anoda" dan "katoda". 

Namun, pengertian Dioda secara lengkap adalah komponen elektronika golongan semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja yang komponennya terbuat dari bahan Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan nama Dioda Junction. 

Sedangkan menurut Arifin (2015) bahwa dioda adalah komponen elektronika yang memiliki beragam fungsi selain sebagai penyearah arus, dimana sebagai penyerah ars dioda dapat digunakan di dalam catu daya arus DC, mendeteksi gelombang radio dan TV. 

Diketahui Dioda merupakan termasuk kedalam kelompok komponen elektronika aktif yang terbentuk dari bahan gabungan semikonduktor tipe P dan N. 

Sehingga sebagaimana penjelasan diatas yang membuat bahwa dioda atau dua elektroda disebut dengan PN junction. 

Dioda atau dua elektroda ini memiliki sifat. Adapun sifat yang paling utama dari dioda adalah menghantarkan arus pada tegangan maju. 

Selain itu, dioda juga memiliki sifat dalam menghambat arus pada tegangan balik (penyearah). Dioda mempunyai dua kaki, yakni kaki anoda dan kaki katoda.

Dalam sejarahnya atau awal muasal dioda ini, dua elektroda disempurnakan pada tahun 1919 oleh William Henry Eccles. 

Pada tahun tersebut buah pemikiran para ahli dari William Henry Eccles sehingga mampu memperkenalkan istilah diode yang artinya dua jalur tersebut. 

Walaupun William Henry Eccles yang menyempurnakannya, namun masih ada fakta sejarah yang sebelumnya ditemukan oleh peneliti asal Jerman yakni Karl Ferdinan Braun pada tahun 1874 melalui temuannya bernama dioda kristal (semikonduktor). 

Selain itu, ditahun sebelum Karl Ferdinan Braun yakni tahun 1873 terdapat dioda termonik yang dalam pengetahuan bernama Frederic Gutherie menemukan prinsip kerjanya. 

Adapun simbol dioda yaitu terdapat sebuah panah yang dilengkapi garis melintang di ujung panah tersebut. 

Maksud dari panah disini berarti bahwa dia merupakan kaki positif (+). Sedangkan garis melintang diibaratkan sebagai kaki Negatif (-).

Prinsip Cara Kerja Dioda 

Kebanyakan dari peralatan elektronika membutuhkan sumber arus searah. Hal ini dikarenakan fungsi dari penyearah untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik yang benar-benar rata.

Diketahui Dioda semikonduktor hanya mampu melewatkan arus pada satu arah saja. Hal ini berarti bahwa pada saat dioda mendapatkan satu arah/bias maju (forward bias). 

Karena di dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu. 

Dalam kondisi demikianlah, dioda disebut sebagai dioda dalam keadaan konduksi atau menghantar dan memiliki tahanan dalam dioda relative kecil. 

Sedangkan ketika dioda diberi satu arah atau bias mundur (Reverse bias). Maka dalam kondisi demikian, diodatidak bekerja. 

Selain dari pada itu, pada kondisi ini dioda memiliki tahanan dalam yang tinggi membuat arus sulit mengalir.

Jika dioda silicon dialiri arus AC, maka yang terjadi akan membuat mangalir hanya pada satu arah. Hal ini memberikan dampak bahwa arus output dioda berupa arus DC. 

Hal ini sehingga dioda hanya digunakan pada beberapa pemakaian saja diantaranya sebagai penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

Jenis-Jenis Dioda 

Sebagaimana penjelasan diatas bahwa yang umumnya sering dilihat hanya berbentuk slinder warna hitam dan terdapat gelang perak di salah satu sisi badannya. 

Akan tetapi, disamping itu masih terdapat banyak jenis-jenis dari dioda. Dalam macam-macam dari dioda tersebut juga dapat ditemukan di pasaran. Akan tetapi sedikit penjelasan singkat akan jenis-jenis dioda antara lain:

Dioda Penyearah/Rectifire (Dioda Biasa) 

Dioda yang hanya terdapat dua macam yakni silikon dan germanium. Dioda silikon memiliki tegangan maju 0.6 V. Selain itu terdapat dioda germanium 0.3 V yang memiliki beberapa batasan tertentu tergantung spesifikasi sehingga dalam batasan tegangan reverse, frekuensi, arus, dan suhu. Tegangan maju dari dioda akan turun 0.025 V setiap kenaikan 1 derajat dari suhu normal.

Adapun cara kerja dari dioda penyearah ini yaitu, Arus diteruskan apabila arus listrik yang melewati searah dengan arah dioda. Maksu dari hal ini jika dari potensial tinggi ke potensial rendah dan tegangan bernilai lebih besar dari tegangan minimum dioda. 

Namun jika dipasang sebaliknya dengan arus listrik, maka dampak yang diberikan akan menjadi penghambat. 

Kapasitas dioda memiliki batas, sehingga dalam artian ketika tegangan di sambungkan pada "n" jauh lebih besar dari tegangan yang disambungkan pada "p" maka kemungkinan dioda akan breakdown karena tidak mampu menahan aliran listrik. 

Contoh pemakaian dioda searah adalah antara lain pada rangkaian penyearah arus listrik bolak-balik pada transformator, dan pencegah arus balik pada rangkaian elektronika.

LED (Light Emitting Diode) 

LED adalah komponen elektronika memancarkan cahaya monokromatik apabila diberikan tegangan maju yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.

 

Selain itu, Dioda LED berfungsi dalam memancarkan sinar inframerah (tidak tampak dilihat oleh mata). Contoh dari hal ini seperti Remote Control TV. 

Dalam membuat LED, terdapat jenis-jenis bahan dasar dalam hal ini adalah bahan Galium Arsenida (GaAs) atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau juga Galium Phospida (GaP), bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda-beda. 

Cara kerjanya hampir sama dengan Dioda yang mempunyai dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

Dioda 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.

Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai pengaturan suara pada televisi, dan pesawat penerima radio.

Kelebihan dari dioda ini adalah mampu menghasilkan nilai kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya. Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi tinggi mengalami kemajuan pesat, seperti pada radio dan televisi. 

Contoh sistem penalaan dengan dioda ini adalah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscillator.

Dioda Zener 

Dioda Zener adalah jenis dioda junction P dan N yang bahannya terbuat dari silikon. Dioda jenis demikian dikenal sebagai Voltage Regulation Diode yang dapat beroperasi pada daerah reverse. Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan.

Selain itu dioda zener difungsikan sebagai pembatas tegangan pada level tertentu sebagai fungsi untuk keamanan rangkaian.

Hal itu terjadi, disebabkan kemampuan arusnya yang kecil sehingga dalam menggunakan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus besar diperlukan sebuah buffer arus.

Dioda jenis ini merupakan dioda yang mempunyai fungsi sebagai penyelaras tegangan baik diterima atau dikeluarkan berdasarkan kapasitas dari dioda tersebut.

Berdasarkan penjelasan diatas akan jenis dioda dalam hal ini dioda zener dapat merujuk contohnya ketika dioda mempunyai kapasitas 5,1 V, maka tegangan diterima lebih besar dari kapasitasnya.

Hal itu berarti bahwa tegangan yang dihasilkan akan tetap 5,1. Namun ketika tegangan yang diterima lebih kecil dari kapasitasnya yaitu 5,1, dioda ini tetap mengeluarkan tegangan sesuai dengan inputnya.

Pada data sheet terdapat diode zener yang memiliki tegangan Vz sebesar 1.5 volt, 3.5 volt dan sebagainya. Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika diode bekerja pada bias maju/positif. Maka zener biasanya berguna pada bias mundur/negative (reverse bias).

Dioda SCR (SCHOTTKY) 

Dioda SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. 

Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.

Dioda Cahaya (Photo Diode) 

Jenis dioda ini adalah dioda yang memiliki kepekaan terhadap cahaya, yang dapat bekerja pada pada daerah-daerah reverse tertentu sehingga arus cahaya tertentu saja yang dapat melewatinya.

Bahan dasar dalam membuat dioda ini dengan menggunakan bahan dasar silikon dan geranium. Fungsi dioda cahaya atau Photo Diode biasanya ditemukan atau digunakan untuk alarm, pita data berlubang yang berguna sebagai sensor, dan alat pengukur cahaya (Lux Meter).

Dalam kondisi cahaya gelap, arus yang mengalir pada dioda photo berbahan dasar germanium sekitar 10 ampere, sedangkan untuk dioda yang berbahan dasar silikon sebesar 1 ampere.

Cara kerja menggunakan dioda cahaya diantaranya adalah sebagai sensor dalam pembacaan pita data berlubang (Punch Tape) yang terletak diantara sumber cahaya dan dioda cahaya.

Apabila setiap lubang pita itu melewati, maka hasil yang diterima akan membuat cahaya yang memasuki lubang tersebut akan diterima oleh dioda cahaya. Kemudian akan berkerja dalam mengubah ke dalam bentuk signal listrik.

Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.

Fungsi Dioda

Adapun fungsi dioda antara lain sebagai berikut:

1. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali.
2. Dioda Zener memiliki fungsi untuk keamanan rangkaian.
3. Selain itu, Dioda Zener juga berfungsi untuk memberikan kestabilangan tegangan.
4. Dioda LED memiliki fungsi yang digunakan sebagai lampu Indikator/lampu penerangan.
5. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
6. Sedangkan fungsi dari Dioda Photo adalah sebagai sensor cahaya

Ilustrasi: Pengertian Dioda, Fungsi, Jenis-Jenis & Prinsip Cara Kerja Dioda

Demikianlah informasi mengenai Pengertian Dioda, Fungsi, Jenis-Jenis & Prinsip Cara Kerja Dioda. Semoga informasi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian dan terima kasih. Salam Berbagi Teman-Teman.

Share this post