Dalam elektronika terdapat sebuah komponen yang sangat penting bernama dioda. Orang yang berkecimpung dalam dunia elektronika wajib memahami apa itu pengertian dioda beserta jenis, cara kerja, dan cara mengetahui ukuran dioda.
Oleh sebab itu, pada artikel ini akan dibahas mengenai dioda secara lebih lengkap. Simak terus sampai akhir supaya Anda bisa memahaminya dengan lebih baik.
Contents
Pengertian Dioda
Dioda adalah salah satu perangkat atau komponen aktif dalam sebuah rangkaian elektronika yang terbuat dari material semikonduktor. Fungsinya adalah sebagai penghantar arus listrik ke arah tertentu serta menghambat arus listrik dari arah berlawanan.
Dalam elektronika, dioda atau diode ini memiliki fungsi utama sebagai penyeimbang arah arus listrik. Di dalam dioda sendiri terdapat dua jenis terminal atau kutub dioda, yaitu negatif yang disebut katoda serta terminal positif atau anoda.
Fungsi Dioda
Selain sebagai penyeimbang arus seperti yang sudah sedikit dijelaskan di atas, dioda juga memiliki beberapa fungsi lain yang sering dijumpai dalam peralatan elektronik. Berikut ini fungsi dioda secara lebih lengkap:
- Sebagai sensor terhadap panas seperti dalam amplifier
- Sekring atau saklar pengaman
- Memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC pada rangkaian clamper
- Stabilizer tegangan pada regulator voltase
- Penyearah arus listrik
- Indikator dalam rangkaian elektronika
- Menggandakan nilai tegangan
- Dioda photo khusus sebagai alat pendeteksi atau sensor cahaya
- Dioda varactor biasanya ditemukan dalam rangkaian Voltage Controlled Oscillator atau VCO
Simbol Dioda
Lambang dioda berbentuk segitiga dengan puncak menghadap ke arah kanan. Di bagian alas segitiga tersebut terdapat garis lurus yang melambangkan terminal positif atau anoda. Sementara di bagian puncak segitiga terdapat dua garis vertikal dan horizontal untuk melambangkan katoda.
Simbol atau gambar dioda yang dijelaskan di atas merupakan yang paling sederhana. Selain itu, masih ada lambang yang lebih rumit daripada versi dasar. Masing-masing dioda memiliki lambang atau simbol sendiri.
Umumnya, simbol tersebut tetap diambil dari lambang dasar dioda dan ditambah dengan berbagai simbol seperti garis melengkung dan tanda panah.
Prinsip Kerja Dioda
Dioda terbuat dari material semikonduktor dan hanya bisa dilalui oleh arus satu arah. Ketika dioda mendapatkan arus listrik, maka arus tersebut akan mengalami forward bias atau maju satu arah.
Mengapa hal seperti ini bisa terjadi? Hal ini disebabkan oleh keberadaan junction di dalam rangkaian dioda yang mempertemukan dua jenis konduktor, yaitu tipe N dan tipe P. Dalam kondisi seperti ini bisa dikatakan bahwa induksi penghantar memiliki nilai yang kecil.
Apabila dioda diberikan arus yang sifatnya reverse bias atau bias mundur, komponen elektronika yang satu ini tidak dapat bekerja. Hal ini diakibatkan oleh adanya tahanan di bagian dalam komponen yang sangat tinggi, sehingga arus listrik sangat sulit untuk mengalir.
Ketika ada arus bolak-balik atau AC melewati dioda, arus yang bisa dialirkan hanyalah satu arah saja. Hal ini membuat output dari dioda tersebut menjadi arus searah atau DC.
Ada beberapa aplikasi dioda berdasarkan prinsip kerja tersebut. Contohnya adalah pada half wave rectifier atau penyearah setengah gelombang, dan full wave rectifier atau penyearah gelombang penuh.
Jenis-Jenis Dioda
Setelah kita memahami pengertian dioda diatas, untuk memahami lebih dalam mengenai dioda yaitu mengenal jenis-jenis dioda, berikut ulasan dibawah ini:
1. Dioda Zener
Jenis dioda yang pertama adalah zener yang fungsinya hanya untuk mengalirkan arus listrik DC atau searah. Umumnya, dioda jenis ini dipakai untuk stabilizer tegangan di sebuah rangkaian listrik. Meski demikian, dioda zener juga punya kemampuan untuk mengalirkan listrik dengan arah berlawanan.
2. Dioda Varactor
Dioda varactor lebih banyak dipakai pada peralatan yang menggunakan audio, contohnya adalah televisi dan radio. Fungsi dari dioda varactor sendiri yaitu mengatur audio dari sebuah peralatan elektronik.
3. Dioda Rectifier
Jenis dioda yang berikutnya biasa dipakai untuk melakukan konversi dari tegangan atau arus listrik AC (bolak-balik) menjadi tegangan atau arus listrik DC (searah). Dioda ini merupakan jenis paling dasar dan sederhana yang harus dipahami oleh orang yang mempelajari elektronika.
Berikut ini fungsi atau manfaat dioda penyearah atau rectifier:
- Pendeteksi atau sensor suhu
- Penyearah arus atau sinyal bolak-balik (AC)
- Memotong level
- Menurunkan tegangan pada sebuah rangkaian listrik
- Mengamankan polaritas yang terbalik pada masukan arus searah
4. Dioda LED
Istilah LED lebih sering dipakai untuk menyebut jenis layar. Padahal LED sendiri sejatinya merupakan sebuah dioda. LED hanya dipakai sebagai indikator dari lampu yang sesungguhnya.
Fungsi lain dioda jenis ini adalah untuk transmisi cahaya yang dimodulasikan pada jarak tertentu. Selain itu, juga berfungsi untuk menghubungkan rangkaian listrik yang terisolasi secara total.
5. PIN Dioda
Pada sebuah dioda PIN terdapat area semikonduktor intrinsik tanpa doping yang letaknya berada di antara P dan N junction.
Area intrinsik yang ditambahkan pada dioda memberikan efek berupa pelebaran area deplesi. Area deplesi sendiri memberikan batasan untuk pergerakan elektron dan digunakan untuk aplikasi switching atau pensinyalan.
6. Gunn Dioda
Berbeda dengan PIN Dioda, Gunn Dioda ini tidak memiliki P dan N Junction. Dioda jenis ini hanya terdiri dari 2 elektroda. Gunn dioda biasanya dipakai untuk menghasilkan gelombang sinyal berukuran sangat kecil atau mikro.
7. Dioda Photo
Dioda jenis ini paling banyak dipakai untuk membaca pita berlubang, melakukan pengukuran terhadap cahaya, serta sensor untuk alarm.
8. BARITT Diode
Salah satu di antara macam-macam dioda adalah Barrier Injection Transit Time atau BARITT Dioda. Cara kerja dioda jenis ini menggunakan prinsip emisi termionik. Fungsi dari BARITT Dioda hampir sama seperti Gunn Dioda yaitu menghasilkan gelombang sinyal mikro.
Perbedaannya adalah BARITT hanya menghasilkan gelombang sinyal mikro di level yang rendah atau derau.
9. Dioda Tunnel
Seperti namanya, dioda ini memanfaatkan tunnelling yang merupakan salah satu dari fenomena mekanika kuantum. Dioda tunnel bisa merespons perubahan tegangan listrik dalam kecepatan yang sangat tinggi.
Pemakaian dioda tunnel bisa dijumpai pada pencampur sinyal atau mixer, penguat sinyal, dan osilator.
10. Dioda Laser
Pada peralatan elektronik seperti laser pointer, pembaca DVD, dan pembaca CD, terdapat sebuah komponen berupa dioda laser. Fungsinya adalah sebagai pemancar cahaya. Lebih dari itu, dioda laser juga menghasilkan cahaya koheren.
11. Dioda PN Junction
Dioda PN junction menjadi jenis yang paling sering dijumpai dalam berbagai peralatan elektronik. Oleh karena itu, dioda jenis ini akhirnya disebut sebagai dioda generik. Fungsi utamanya untuk menyamakan arah arus yang masuk dalam rangkaian elektronika.
12. Dioda Schottky
Ciri khas dioda schottky ada pada komponen dioda itu sendiri, yaitu penambahan metal atau logam pada tengah permukaan semikonduktor. Hal ini membuat dioda schottky memiliki tegangan aktivasi yang rendah serta waktu pemulihan yang singkat.
Dioda jenis ini umumnya dipakai untuk membuat rangkaian elektronika yang berfrekuensi tinggi. Contohnya yaitu gerbang logika dan perangkat radio. Dengan demikian, mengetahui tentang pengertian gerbang logika akan sangat bermanfaat bagi Anda.
13. Dioda Backward
Karakter dioda backward ini mirip seperti dioda tunnel. Namun, ada sedikit perbedaan yang letaknya ada di sisi yang diberi dopping. Pada dioda backward, bagian tersebut lebih rendah dibandingkan sisi di arah yang berseberangan.
Perbedaan ketinggian inilah yang membuat dioda backward dapat menghasilkan tegangan, serta arus listrik dengan nilai yang sama untuk kondisi forward dan reverse.
14. Dioda Step Recovery
Dioda step recovery memiliki level dopping semikonduktor yang cenderung menurun dan junction menjadi titik paling rendahnya.
Perubahan pada susunan dioda ini berguna untuk mengurangi durasi switching karena di dalam muatan yang terdapat pada wilayah junction lebih kecil. Kegunaan dioda step recovery banyak diaplikasikan pada peralatan elektronik yang menghasilkan frekuensi radio.
15. Dioda Bridge
Dioda bridge ini terdiri dari empat buah kaki dioda yang masing-masing berperan untuk melakukan pengaturan terhadap arah polaritas arus DC. Hal tersebut berfungsi agar tidak terjadi pembalikan false saat dikonversi dari arus AC.
Dari 4 kaki tersebut, 2 di antaranya merupakan terminal AC yang berperan sebagai masukan atau input. Sedangkan kaki yang ketiga menghasilkan arus DC positif dan kaki keempat menghasilkan arus DC negatif.
Macam-Macam Dioda
Pada dasarnya dioda terbagi menjadi dua macam, yaitu dioda umum dan dioda khusus. Berikut penjelasan lebih dalamnya:
1. Dioda Umum
Pengertian Dioda umum adalah dioda yang biasa digunakan pada rangkaian-rangkaian sederhana dan berfungsi sebagai perata atau pembatas arus listrik. Dioda umum ini dapat bekerja disaat diberi arus bolak-balik atau searah.
Arus listrik yang telah melewati dioda, sebagian akan dilewatkan di tegangan postif maupun tegangan negatif, tergantung cara pemasangannya.
Berikut ini jenis dioda umum, diantaranya:
- Dioda Kuprok
- Dioda Rectifier
- Dioda Germanium
- Dioda Selenium
- Dioda Silikon
2. Dioda Khusus
Pengertian Dioda khusus tidak hanya berfungsi sebagai perata atau pembatas arus, penggunaannya bisa sangat bervariasi. Dioda khusus biasanya diaplikasikan pada sensor, penyearah terkendali dan lain sebagainya.
Berikut jenis dioda khusus, diantaranya:
- Dioda DIAC
- Dioda Zener
- Dioda Kapasitansi
- Dioda TRIAC
- Dioda LED
- Dioda Photosel (Photo Diode)
- Dioda Thyristor (SCR)
Karakteristik Dioda
Karakteristik atau sifat dioda terbagi menjadi dua jenis, yaitu dioda di bias maju (forward bias) dan dioda di bias mundur (backward bias). Berikut ini penjelasan lebih lengkapnya.
Dioda di Bias Maju
Terminal dioda diambil dari tegangan luar. Ketika anoda terhubung dengan terminal positif dari sumber listrik (baterai) dan katoda terhubung ke terminal negatif, hal ini akan mengakibatkan terjadinya forward bias atau bias maju.
Dioda di Bias Mundur
Apabila anoda dihubungkan ke terminal negatif dan katoda dihubungkan ke terminal positif, maka jumlah arus listrik yang mengalir pada rangkaian reversi bias atau bias mundur akan lebih kecil. Pada dioda reverse bias, arus maju yang terjadi tak terlalu besar karena tidak ada peningkatan.
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter
Sama seperti arus dan tegangan listrik, dioda pun bisa diukur nilainya. Alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran dioda disebut sebagai multimeter. Saat ini, tersedia dua jenis multimeter yaitu analog dan digital.
Keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Multimeter analog umumnya dijual lebih murah, namun hasil pengukurannya tidak begitu akurat. Sementara hasil pengukuran di multimeter digital sangat akurat sampai angka di belakang koma, namun harganya mahal.
Untuk menggunakan multimeter, Anda bisa melihat tutorial di bawah ini:
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog
1) Atur saklar ke posisi x1000 Ohm
2) Hubungkan probe berwarna merah ke terminal katoda bertanda gelang
3) Hubungkan probe hitam dengan terminal anoda
4) Baca hasil pengukuran pada multimeter
5) Jarum harus bergerak ke arah kanan
6) Balik posisi probe merah ke anoda dan probe hitam ke katoda
7) Lihat lagi hasil pada multimeter
8) Jarum seharusnya dalam posisi diam.
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital
1) Ubah posisi saklar ke OHM
2) Hubungkan katoda dengan probe hitam
3) Hubungkan anoda dengan probe merah
4) Lihat hasil pengukuran, seharusnya display menunjukkan angka diikuti satuan dioda yaitu MOhm
5) Balik posisi probe, sekarang merah di katoda dan hitam di anoda
6) Lihat hasil pengukuran, seharusnya sekarang terlihat hasil Open Circuit atau Infinity.
Cara cek dioda di atas juga bisa dipakai untuk mengetahui posisi terminal anoda dan katoda. Setelah mengetahui letak terminalnya, Anda pun bisa menggunakan dioda tersebut pada perangkat elektronik. Nah, sekarang Anda tahu tentang pengertian dioda dan info lengkap lainnya, bukan?