DIODA
Struktur Atom Bohr : model atom : inti dikelilingi oleh elektron2 yang mengitari. Inti bermuatan positip dan menarik elektron2. Elektron2 akan jatuh pada inti bila tidak ada gaya sentrifugal pada gerakannya. Agar tetap pada lintasan (orbit) yang stabil, maka elektron harus mempunyai kecepatan tertentu agar gaya sentrifugal seimbang dengan gaya tarik menarik
Struktur Atom Gambar dua dimensi Elektron valensi : misalkan Si ada 14 proton pada intinya, dua elektron bergerak didalam lintasan edar yang pertama, 8 elektron dilintasan edar ke 2, 4 elektron pada lintasan paling luar atau lintasan edar valensi. Ke 14 elektron menetralkan muatan dari14 proton.
SIMBOL DAN STRUKTUR DIODA Menurut bahan semikonduktor ada 2 jenis dioda Dioda Silikon Dioda Germanium
Dioda dengan bias Maju Dioda dengan bias Negatif
Grafik Arus Dioda Simbol Dioda Zener Karakteristik unik zener bekerja pada bias negatif
Jenis Dioda dan penggunaannya Dioda Silikon untuk penyearah arus, pengaman tegangan kejut. IN4001,IN4007,IN5404 Dioda Zener untuk mengatur tegangan zener 6,2 volt , zener 3,2 volt Dioda Bridge untuk penyearah gelombang penuh pada rangkaian catu daya. B40C800, Kiprox pada kendaraan bermotor LED (Light Emitting Dioda) sebagai lampu indikator.*konsumsi arus rendah 5mA,long life time (1,5 – 3 V)
Rangkaian dioda Garis beban. Dari gambar, dengan menggunakan hukum tegangan Kirchoff (Kirchoff's Voltage Law / KVL), diperoleh : v =vi - iRL dengan RL adalah tahanan beban. Karena ada dua variabel yang belum diketahui nilainya, yaitu v dan i, diperlukan satu petunjuk lagi, yaitu karakteristik dioda.
Garis Beban melewati titik i = 0. Titik potong v adalah v =vi Dan v = 0. Titik potong adalah i =vi /RL
Gambar Kurva Karakteristik Dinamis Hubungan arus terhadap tegangan masukan vi bervariasi disebut karakteristik dinamis. Lereng garis beban adalah tetap karena resistans beban RL tetap
Gambar Karakteristik Transfer Kurva yang menunjukkan hubungan antara tegangan keluaran vo dengan tegangan masukan v i untuk rangkaian apapun, dinamakan karakteristik transfer atau karakteristik transmisi. Karena untuk rangkaian dioda di atas vo= iRL, maka kurva transfer-nya sama dengan karakteristik dinamis.
Model Dioda Potongan Linier ON jika dioda diberi prasikap maju (V>Vy ), resistans Rf sangat kecil OFF jika dioda diberi prasikap balik (V < Vy), resistans Rf sangat besar
Dioda-dioda jenis lain Dioda Zener : dioda yang dirancang untuk bekerja dalam daerah tegangan zener (tegangan rusak). Digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil. Simbol :
Karakteristik dioda zener - Iz Tegangan maju Vz Vz - Vz 0,1 Iz Tegangan mundur Variasi arus operasi Dioda zener Iz (a) (b) Karakteristik I – V dioda zener Dalam keadaan operasi, dioda zener dapat dilalui arus mulai dari 0,1 Iz sampai dengan Iz (batas maksimum arus yang diperkenankan) Daya maksimum yang diperbolehkan : Pz = Vz Iz
Dioda zener sebagai pemantap tegangan VR A B C + i iz iL Rs Vin Beban Vout = Vz - D E F Agar arus yang melalui dioda zener tidak melebihi harga Iz yang diperbolehkan, maka dipasang R seri dengan dioda. Nilai hambatan R :
Contoh soal Jawab: iL = VL /RL = 8,2/9 = 0,911 A Jadi : VR Dioda zener memiliki tegangan rusak = 8,2 V untuk arus mundur 75 mA < iZ <1A. Jika diberi sumber tegangan Vb yang dapat bervariasi + 10% dari nilai nominal 12 V dan beban RL sebesar 9 ohm, hitung RS sehingga tegangan beban mantap 8,2 V A i B iL C + iZ iL RS Vb RL VZ VL - D E F Jawab: iL = VL /RL = 8,2/9 = 0,911 A Jadi :
Dioda Pemancar Cahaya (Light Emitting Diode, disingkat LED) : dioda yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya yang memiliki jangkauan panjang gelombang mulai 550 nm (hijau) sampai 1300 nm (inframerah) Simbol :
Dioda Foto : dioda yang menyerap cahaya sehingga meningkatkan konduktivitasnya. Dioda foto digunakan sebagai pencacah cepat yang menghasilkan pulsa arus ketika cahaya diberi gangguan. Simbol :