3. Jenis Dioda dan aplikasinya

Dioda Foto

(PHOTODIODE)

Dioda foto adalah dioda yang dirancang khusus sehingga peka terhadap cahaya dan bekerja di

daerah tegangan balik. Pada saat kena cahaya, besar arus bocor tergantung dari intensitas cahaya,

seperti ditunjukkan pada ilustrasi 3.

Diodafoto dapat peka tehadap sinar kelihatan dan sinar tak kelihatan (infra merah dan ultra

ungu). Bentuk dioda foto berbagai ragam untuk disesuaikan dengan penggunaannya. Ilustrasi 1

dan 2.

CARA MENGUKUR ARUS BALIK DIODA FOTO

Besarnya arus balik yang mengalir dalam dioda zener sebagai fungsi intensitas cahaya bisa

dilihat dari ilustrasi 4.

Bila tak ada cahaya, arus mengalir kecil. Bila banyak cahaya, maka arus yang mengalir besar.

Ilustrasi 5 menggambakan cara mengukur arus balik dioda foto dengan menggunakan voltmeter.

Dioda dipasang reverse biased. Karena arus balik sangat kecil (dalam mikro ampere) maka

digunakan resistor yang nilai R nya cukup besar. (Ratusan Kilo Ohm). Voltmeter yang

digunakan sebaiknya voltmeter digital, sehingga diharapkan tak mengkonsumsi arus. Arus dioda

bisa dihitung dari besar tegangan terukur dibagi besarnya resistor. Agar hasil pengukuran arus

cukup teliti maka nilai R juga harus diukur dengan ohmmeter yang cukup teliti.

Dioda Varaktor

Dioda varaktor adalah dioda yang dirancang khusus agar mempunyai kapasitansi yang

besar saat bertegangan balik. Efek kapasitansi ini didapatkan karena saat tegangan balik

diperbesar maka lebar daerah deplesi akan membesar. Oleh karena itu perubahan tegangan balik

akan menyebabkan perubahan kapasitansi antara anoda dan katoda. Dapat dilihat pada ilustrasi 6.

Ilustrasi 7 menggambarkan karakteristik dioda varaktor, kapasitansi sebagai fungsi dari tegangan

balik.

Dioda Varaktor sangat berguna sebagai kapasitor yang dikendalikan tegangan. Misalnya

digunakan pada rangkaian penala (tuned circuit), untuk mencari gelombang pada pesawat

penerima Radio. Ilustrasi 8.

DIODA ZENER

Dioda zener adalah dioda yang khusus dirancang bekerja di daerah tegangan balik. Bila

mendapat tegangan maju, bersifat seperti dioda biasa. Bila mendapat tegangan balik sampai

tegangan tertentu, yakni tegangan breakdown, pada kondisi idealnya arus bocor sama dengan

nol. Setelah melewati batas tegangan breakdown maka arus bocor akan bertambah besar secara

mendadak. Kemiringan ini ditentukan oleh besarnya hambatan dalam dioda zener. Makin kecil

hambatan dalam, makin mendekati sifat idealnya. Ilustrasi 9.

Ada dua hal yang terjadi pada dioda Zener bila tegangan melebihi tegangan balik (ilustrasi 10) :

Ø arus akan menjadi sangat besar

Ø tegangan akan tetap pada tegangan balik.

Parameter dioda Zener

Ø tegangan : 1,8 Volt s/d beberapa ratus volt.,

Ø daya : 500mW sampai 50 Watt.

Parameter lain

Ø Ada arus minimum : arus yang diperlukan untuk mencapai kondisi tegangan tertentu

Ø Arus maksimum : bisa menyebabkan rusaknya dioda

Contoh :

Dioda Zener dengan tegangan balik 9,1 Volt dan arus minimum 20 mA maka bila diinginkan

tegangan konstan sebesar 9,1 Volt, diperlukan arus bocor minimum sebesar 20mA, yang

mengalir dalam dioda tersebut.

Aplikasi : regulator tegangan (penyetabil tegangan) (Ilustrasi 11)

Perhitungan dasar dalam menggunakan dioda zener sebagai penyetabil tegangan (ilustrasi 12).

Ilustrasi 13 menggambarkan dioda zener sebagai pembatas tegangan.

Ilustrasi 14 menggambarkan dioda zener tegangan tinggi yang digunakan sebagai proteksi, agar

beban tak terkena tegangan puncak lebih tinggi dari 170 Volt.

LED

Dioda LED adalah dioda yang khusus dirancang bila menghantar dapat memancarkan cahaya.

Warna cahaya yang dipancarkan tergantung dari panjang gelombangnya.

Ø Tegangan maju : 1,2 s/d 4,3 Volt.

Ø Tegangan dadal : -3 s/d -10 Volt

Ø Arus dioda : 5 mA s/d 20 mA

Ø Warna : bisa multi color dalam satu dioda

Dioda LED bisa dirangkai dalam satu kemasan seperti pada display 7 segment (ilustrasi 14)

Dioda PIN (Ilustrasi 15)

Dioda yang dirancang khusus dengan isolator (intrinsic) yang disisipkan antara bagian N dan P.

Hal ini menyebabkan dioda mempunyai kapasitansi konstan saat bertegangan balik, walaupun

besarnya tegangan berubah-ubah

Saat bertegangan maju bahan intrinsic dapat menghantar sehingga dioda dapat berfungsi sebagai

komponen yang nilai hambatannya dikendalikan oleh arus. Bila arusnya bertambah maka

hambatan berkurang.

Aplikasi

Ø banyak digunakan di radio amatir sebagai saklar frekuensi tinggi (UHF dan microwave)

Ø paling umum dipakai saklar pada modulator.

Ø

Saat tegangan kurang dari 0,75 Volt, tidak ada arus bocor dan saat tegangan diatas 0,75 dioda

mempunyai hambatan yang sangat kecil.

Dioda Schottky

Dioda yang khusus dirancang untuk saklar pada frekuensi tinggi

Aplikasi : dalam teknik digital

Ø Tegangan ambang : 0,3 Volt

Ø Tegangan dadal : 50 Volt

Ø Daerah frekuensi : s/d 20 GHz

Ø Arus maju : sampai dengan 50 A

Ø Tunda waktu : sangat kecil

Simbol dan karakteristik Dioda Schottky (ilustrasi 17)

Dioda Tunnel

Dioda tunnel adalah dioda yang khusus dirancang sehingga mempunyai sifat hambatan negatif

pada saat bertegangan maju.

Banyak digunakan pada :

a. penguat ,

b. osilator,

c. modulator,

d. demodulator

Ø Bekerja pada daerah frekuensi : 300 MHz s/d 3 GHz

Ø Biasa bekerja sebagai komponen aktif pada sebuah osilator

Ø Karakteristik dan simbol sebagai digambarkan di ilustrasi 18.