Dioda

Diposting pada

Definisi Dioda

Dioda pada umumnya merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah (rectifier) untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).Dioda menjadi sangat penting karena hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah (DC).Kata dioda berasal dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda.Anoda digunakan untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif.

Dioda



Sejarah Dioda

Prinsip kerja diode ditemunkan pertamakali antara tahun 1873 – 1874, pertama kali prinsip kerja diode yang di temukan adalah prinsip kerja dioda Kristal (semikonduktor) dan prinsip kerja dioda Termionik, prinsip kerja dioda Kristal ditemukan oleh Karl Ferdinand Braun (1874) sedangkan prinsip kerja dioda termionik ditemukan oleh Frederick Guthrie(1873).


Pada saat penenmuan prinsip kerja diode dari kedua dioda tersebut lazim disebut dengan rectifier, Hingga pada tahun 1919 dikenalkan dengan nama Dioda oleh Willien Hendry Eccles. Kemudian perinsip kerja dari diode termionik ditemukan juga oleh Thomas Alva Edison pada tahun 1880 yang kemudian dipatenkan pada tahun 1883 di amerika , tetapi kemudian tidak di kembangkan lagi,Dioda termionik yang pertama di patenkan di inggris oleh John Ambrose Fleming pada tahun 1904 kemudian dipatenkan di amerika pada tahun 1905. Sedankan diode Kristal dipatenkan oleh Karl Ferdinand Broun pada tahun 1899 yang kemudian dikembangkan menjadi perangkat detector radio oleh Jagdish Chandra Bos.


Baca Juga : Kapasitor


Dioda Kristal (Semikonduktor)

Sebagian besar diode saat ini berdasarkan pada teknologi pertemuan p-n semikonduktor. Pada diode p-n, arus mengalir dari sisi tipe-p (anode) menuju sisi tipe-n (katode), tetapi tidak mengalir dalam arah sebaliknya.Tipe lain dari diode semikonduktor adalah diode Schottky. yang dibentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor (sawar Schottky) sebagai ganti pertemuan p-n konvensional.


Dioda Schottky adalah sebuah penghalang potensial yang terbentuk pada pertemuan logam-semikonduktor yang mempunyai karakteristik penyearahan, cocok untuk penggunaan sebagai dioda.Perbedaan paling nyata antara penghalang Schottky dengan sambungan p-n adalah tegangan pertemuannya yang biasanya lebih rendah dan pengurangan lebar pemiskinan pada logam.


Tidak semua pertemuan logam-semikonduktor membentuk penghalang Schottky.Semua pertemuan logam-semikonduktor yang tidak menyearahkan arus dinamakan sambungan ohmik.Karakteristik penyearahan bergantung pada fungsi kerja logam, renggang jalur pada semikonduktor intrinsik, jenis dan konsentrasi pengotor pada semikonduktor dan faktor-faktor lainnya.Desain dari peranti semikonduktor membutuhkan keakraban dengan efek Schottky untuk meyakinkan bahwa penghalang Schottky tidak terbentuk dengan tak disengaja ketika diinginkan sambungan ohmik.


Karakteristik arus–tegangan dari diode, atau kurva I–V, berhubungan dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pengosongan (hole) yang terdapat pada pertemuan p-n di antara semikonduktor. Ketika pertemuan p-n dibuat, elektron pita konduksi dari daerah N menyebar ke daerah P dimana terdapat banyak lubang yang menyebabkan elektron bergabung dan mengisi lubang yang ada, baik lubang dan elektron bebas yang ada lenyap, meninggalkan donor bermuatan positif pada sisi-N dan akseptor bermuatan negatif pada sisi-P. Daerah disekitar pertemuan p-n menjadi dikosongkan (hole) dari pembawa muatan dan karenanya berlaku sebagai isolator.


Walaupun begitu, lebar dari daerah pengosongan tidak dapat tumbuh tanpa batas.Untuk setiap pasangan elektron-lubang yang bergabung, ion pengotor bermuatan positif ditinggalkan pada daerah terkotori-n dan ion pengotor bermuatan negatif ditinggalkan pada daerah terkotori-p. Saat penggabungan berlangsung dan lebih banyak ion ditimbulkan, sebuah medan listrik terbentuk di dalam daerah pegosongan yang memperlambat penggabungan dan akhirnya menghentikannya. Medan listrik ini menghasilkan tegangan tetap dalam pertemuan.


Baca Juga : Cepat Rambat Bunyi


Dioda Termionik

Dioda termionik adalah sebuah peranti katup termionik yang merupakan susunan elektrode-elektrode di ruang hampa dalam sampul gelas. Dioda termionik pertama bentuknya sangat mirip dengan bola lampu pijar .Dalam diode katup termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara tidak langsung memanaskan katode (Beberapa diode menggunakan pemanasan langsung, dimana filamen wolfram berlaku sebagai pemanas sekaligus juga sebagai katode), elektrode internal lainnya dilapisi dengan campuran barium dan strontium oksida, yang merupakan oksida dari logam alkali tanah.


Substansi tersebut dipilih karena memiliki fungsi kerja yang kecil. Bahan yang dihasilkan menimbulkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa.Dalam operasi maju, elektrode logam disebelah yang disebut anode diberi muatan positif jadi secara elektrostatik menarik elektron yang terpancar.Walaupun begitu, elektron tidak dapat dipancarkan dengan mudah dari permukaan anode yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan dibalik.Karenanya, aliran listrik terbalik apapun yang dihasilkan dapat diabaikan.Dalam sebagian besar abad ke-20, diode katup termionik digunakan dalam penggunaan isyarat analog, dan sebagai penyearah pada pemacu daya.Saat ini, diode katup hanya digunakan pada penggunaan khusus seperti penguat gitar listrik, penguat audio kualitas tinggi serta peralatan tegangan dan daya tinggi.


Pengertian Dioda

Dioda merupakan komponen semikonduktor yang paling sederhana.Kata dioda berasal dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda.Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus/tegangan dalam satu arah saja, dimana dioda merupakan jenis vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda (terminal).Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus atau tegangan searah (DC).


Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan.Dengan demikian dioda sering disebut PN junction.Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole.Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan.


Apabila kutub P pada dioda (anoda) dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas pada sisi N (katoda) akan berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akan terjadi perpindahan electron sehingga bahan tersebut menjadi isolator.


Baca Juga : Alat Optik


simbol-dioda 

Gambar 1.1 simbol dioda 

Karakteristik Dioda

Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).


Dioda terbagi atas beberapa jenis antara lain :

  •  Dioda germanium
  •  Dioda silikon
  •  Dioda selenium
  •  Dioda zener
  •  Dioda cahaya (LED)

Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor.Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik.Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.


Karakteristik dasar dioda dikenal dengan karakteristik V-I.Karakterisik ini penting untuk dipahami agar tidak terjadi kesalahan dalam aplikasi dioda. Dalam karakteristik ini dapat diketahui keadaan-keadaan yang terjadi pada dioda ketika mendapat tegangan bias maju dan tegangan bias mundur.

Jika kedua terminal dioda disambungkan ke sumber tegangan dimana tegangan anoda lebih positif dibandingkan dengan tegangan katoda, maka dioda dikatakan dalam keadaan bias maju.Sebaliknya, bila tegangan anoda lebih negatif dari katoda, dioda dikatakan dalam keadaan bias mundur.


Prinsip Kerja Dioda

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah.Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik.Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu.Dioda semikonduktor hanya dapat melewatkan arus pada satu arah saja, yaitu pada saat dioda memperoleh catu arah/bias maju (forward bias).


Karena di dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu.Pada kondisi ini dioda dikatakan bahwa dioda dalam keadaan konduksi atau menghantar dan mempunyai tahanan dalam dioda relative kecil.Sedangkan bila dioda diberi catu arah/bias mundur (Reverse bias) maka dioda tidak bekerja dan pada kondisi ini dioda mempunyai tahanan dalam yang tinggi sehingga arus sulit mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC, maka yang mangalir hanya satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC.


Dari kondisi tersebut maka dioda hanya digunakan pada beberapa pemakaian saja antara lain sebagai penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagai berikut ini yaitu :


Baca Juga : Pengertian Gravitasi Bumi


  • Dioda Diberi Tegangan Nol

dioda-diberi-tegangan-nol

Gambar 1.2 dioda diberi tegangan nol

Ketika dioda diberi tegangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang (Space Charge).Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.


  • Dioda Diberi Tegangan Negatif (Reverse Bias)

Dioda-Diberi-Tegangan-Negatif

Gambar 1.3 Dioda Diberi Tegangan Negatif

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.


  • Dioda Diberi Tegangan Positif (Forward Bias)

Dioda-Diberi-Tegangan-Positif

Gambar 1.4 Dioda Diberi Tegangan Positif

Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir.


Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier).Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.Arus arus pada dioda sesuai dengan lambang dioda yaitu arah arus yang mengalir mengikuti ujung anak panah pada symbol dioda. Khusus dioda sebagai penyearah arus atau tegangan AC ada beberapa cara yaitu :


Baca Juga : Dimensi Besaran


  1. Penyearah Setengah Gelombang (Half wave)
  2. Penyearah Gelombang Penuh (Full wave)

Jenis-jenis Dioda

  • Dioda LED (Light Emiting Dioda)

Adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju.LED banyak digunakan sebagai lampu indikator di banyak peralatan dan sekarang banyak digunakan sebagai lampu penerangan secara luas. Fenomena Electroluminescence ditemukan pada tahun 1907 oleh orang inggris bernama H.J Round dari Laboratorium Marconi, dengan menggunakan silicon carbide cat’s whisker deektor dan dipublikasikan pada tahu 1927 oleh orang rusia. Pada penggunaan untuk keperluan komersial LED banyak digunakan sebagai lampu indicator incandescent dan neon serta display seven segment pada perangkat laboratorium dan kemudian digunakan pada TV , Radio, Telepone, Calculator, dan juga penunjuk waktu.


Pada dasarnya Dioda LED adalah dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor yang mempunyai kemampuan untuk memancarkan cahaya. Adapun bahan bahan LED yang sering digunakan adalah Galium, Arsenic dan phosphorus. Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide.Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat denganpanjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.


LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:

  • aluminium gallium arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah

  • gallium aluminium phosphide – hijau

  • gallium arsenide/phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning

  • gallium nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru

  • gallium phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau

  • zinc selenide (ZnSe) – biru

  • indium gallium nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru

  • indium gallium aluminium phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau

  • silicon carbide (SiC) – biru

  • diamond (C) – ultraviolet

  • silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)

  • sapphire (Al2O3) – biru


LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.


LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.


LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen. Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.


Tegangan kerja / jatuh  pada sebuah LED menurut warna yang dihasilkan adalah sebagai berikut

  • Infra merah : 1,6 V

  • Merah : 1,8 V – 2,1 V

  • Oranye : 2,2 V

  • Kuning : 2,4 V

  • Hijau : 2,6 V

  • Biru : 3,0 V – 3,5 V

  • Putih : 3,0 – 3,6 V

  • Ultraviolet : 3,5 V

Untuk arus yang yang mengalair pada LED antara 10mA – 20mA, melebihi batasan tersebut LED akan terbakar.


Baca Juga : Rumus Medan Magnet


Keuntungan dari penggunaan LED adalah :

  1. Efesienci daya yang tinggi , karena LED bekerja denga arus dan tegangan yang kecil.

  2. Banyak pilihan warna, tidak perlu filter warna untuk membuat warna seperti metoda pencahayaan konvensional, sehingga mengurangi biaya.

  3. Ukuran LED bias sangat kecil sehiingga bias langsung di pasang pada board atau PCB.

  4. Waktu on / off yang sangat cepat (dalam microsecond) sehingga dapat digunakan pada peralatan yang membutuhkan respon cepat (missal peralatan comunikasi), remote control dll.

  5. Memiliki umur yang panjang (35.000 sd 50.000 jam)

  6. Tahan Guncangan dibandingkan lampu konvensional

  7. Pancaran cahaya yang lebih focus.


Kekurangan LED :

  1. Harga mahal untuk saat ini, sehingga masih digunakan pada hal hal tertentu saja.

  2. Sangat terpengaruh temperature (suhu)

  3. Sensitive terhadap tegangan, dimana tegangan dan arus yang bekerja pada LED harus sesuai dengan type LED tersebut.

  4. Penyebaran cahaya kurang

  5. Pemasanganya harus memperhatikan polarisai + dan – dari sumber tegangan.


Aplikasi penggunaan LED :

  1. Lampu Indikator,
  2. Layar Monitor
  3. Sensor Jarak Jauh (Remote Kontrol)

simbol-dan-bentuk-LED

Gambar 1.3 simbol dan bentuk LED

  • Dioda Penyearah

Dioda ini merupakan jenis dioda yang paling banyak digunakan Jenis penyearahan yang dilakukan yaitu penyearahan setengah gelombang (half wave)dan penyearahan gelombang penuh (full wave) dan juga penyearahan Bridge :


  • Penyearah Setengah Gelombang

rangkaian penyearah setengah gelombang

Gambar 1.4 rangkaian penyearah setengah gelombang

Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus.


Bentuk gelombang tegangan input (vi) ditunjukkan pada gambar sebelah kiri dan tegangan output dioda pada gambar sebelah kanan.  Resistansi dioda pada saat ON (mendapat bias maju) adalah Rd, yang umumnya nilainya lebih kecil dari RL. Pada saat dioda OFF (mendapat bias mundur) resistansinya besar sekali atau dalam pembahasan ini dianggap tidak terhigga, sehingga arus dioda tidak mengalir atau i = 0.


Dalam perencanaan rangkaian penyearah, hal penting untuk diketahui adalah harga tegangan maksimum yang diijinkan terhadap dioda.Tegangan maksimum ini sering disebut PIV (peak- nverse voltage) atau tegangan puncak balik. Hal ini karena pada saat diode mendapat bias mundur (balik) maka tidak ada arus yang mengalir dan semua tegangan dari sekunder trafo berada pada dioda.


  • Penyearah Gelombang Bridge

Penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge), pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuk setiap siklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolator pada saat siklus yang sama. Untuk memahami cara kerja dioda bridge, perhatikanlah kedua gambar berikut.


Baca Juga : Gaya Gesek


penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan

Gambar 1.5 penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan

Saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B menuju beban dan kembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A dan D mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua dioda tersebut bersifat sebagai isolator.


Sedangkan pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda D menuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan C mengalami reverse bias maka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.


  • Penyearah Gelombang Penuh (Full wave)

Penyearah gelombang penuh biasanya menggunakan dua dioda, Untuk cara kerja penyearah gelombang penuh jenis ini dapat dijelaskan seperti berikut :


penyearah gelombang penuh

Gambar 1.6 penyearah gelombang penuh

Pada gambar diatas kita menggunakansekunder trafo CT yang artinya terdapat 2 sinyal output yang terjadi secara bersamaan, mempunyai amplitudo yang sama namun berlawanan fasa. Saat tegangan input (teg primer) berada pada siklus positif, pada titik AO akan terjadi siklus positif sementara pada titik OB akan terjadi siklus negatif. Akibatnya D1 akan mengalami panjaran maju (forward bias) sedangkan D2 mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga arus akan mengalir melalui D1 menuju ke beban dan kembali ke titik center tap.


Saat tegangan input (teg primer) berada pada siklus negatif, pada titik AO akan terjadi siklus negatif sementara pada titik OB akan terjadi siklus positif. Akibatnya D2 akan mengalami panjaran maju (forward bias) sedangkan D1 mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga arus akan mengalir melalui D2 menuju ke beban dan kembali ke titik center tapDari penjelasan cara kerja penyearah gelombang penuh jenis ini terlihat bahwa tegangan yang terjadi pada beban mempunyai polaritas yang sama tanpa memperdulikan dioda mana yang menghantar karena arus mengalir melalui arah yang sama sehingga akan terbentuk gelombang penuh yang disearahkan.


  • Dioda Varaktor

Dioda Varactor adalah dioda yang biasa digunakan sebagai rangkaian pembangkit frekuensi atau oscilator . Nama lain dari dioda varactor adalah dioda varicap ( variable capacitor diode ). Pada circuit electronic RF (Radio Frequency) yang menggunakan Transistor bipolar maupun FET, varactor banyak digunakan sebagai variable kapasitor dalam VCO (Voltage Control Oscilator) yaitu oscilator yang frekuensinya dikendalikan oleh tegangan listrik.


Varactor dalam penggunaannya difungsikan secara bias mundur yaitu kaki katoda dikenakan pada tegangan ( + ) dan anoda pada tegangan ( – ). Jika beda potensial antara katoda dan anoda berubah maka akan terjadi perubahan lebar daerah deplesi pada sambungan semi konduktor tipe P dan tipe N yang ada di dalam dioda. Semakin tinggi tegangan listrik  terbalik yang diberikan ( pada batas2 tegangan kerjanya ), maka daerah deplesi pada varaktor menjadi makin lebar akibat gaya tarik dari tegangan (beda potensial) tersebut.


Dengan sifat seperti itu maka dioda ini bisa dianggap sebagai sebuah kapasitor yang keping-kepingnya adalah anoda (semi konduktor tipe P) dan katoda (semi konduktor tipe N) tersebut (ingat kapasitor adalah 2 keping konduktor dengan sebuah isulator di tengahnya sehingga arus DC tidak bisa mengalir).Demikian juga yang terjadi pada dioda ini, arus DC tidak mengalir karena diberi tegangan bias mundur (reversebias).sehingga .. makin besar tegangan terbalik yang dikenakan pada dioda varactor (pada batas2 tertentu), maka akan semakin lebar daerah deplesinya, sehingga nilai kapasitas dioda varactor makin kecil karena jarak antara lempeng katoda dan anodanya makin besar (ingat… nilai sebuah kapasitor berbanding terbalik dengan jarak antar kedua lempeng pembentuk kapasitor tersebut).


Perubahan nilai kapasitor vs tegangan terbalik yang diberikan pada varactor ini bermacam-macam nilainya tergantung jenis dan tipenya.Misalnya ada yang 10 pf / volt linier pada rentang tegangan 1 hingga 10 volt dsb. Tiap-tiap varactor memiliki karakteristiknya sendiri-sendiri yang bisa kita lihat secara detil pada databook varactor. Ada yang single dan ada juga double (dual) varactor yaitu dua buah dioda varactor dalam satu kemasan. Dioda Varaktor banyak digunakan pada pesawat penerima Televisi dan pesawar penerima radio FM dan juga , radio komunikasi yang memerlukan frekuensi tinggi.


  • Dioda Zener

Adalah diode yang memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “tegangan tembus” (breakdown voltage) atau “tegangan Zener”. Ini berlainan dari diode  biasa yang hanya menyalurkan arus listrik ke satu arah. Dioda yang biasa tidak akan mengalirkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya.


Jika melampaui batas tegangan operasional, diode biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), diode ini akan memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk diode silikon. Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis diode yang dipakai. Sebuah diode Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan diode biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tegangan tembus yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener.


Sebuah diode Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n. Sebuah diode Zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku tegangan tembus yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan Zener.


Sebagai contoh, sebuah diode Zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Tegangan tembusnya dapat dikontrol secara tepat dalam proses doping. Toleransi dalam 0.05% bisa dicapai walaupun toleransi yang paling biasa adalah 5% dan 10%.Efek ini ditemukan oleh seorang fisikawan Amerika, Clarence Melvin Zener. Mekanisme lainnya yang menghasilkan efek yang sama adalah efek avalanche, seperti di dalam diode avalanche. Kedua tipe diode ini sebenarnya dibentuk melalui proses yang sama dan kedua efek sebenarnya terjadi di kedua tipe diode ini.


Dalam diode silikon, sampai dengan 5.6 Volt, efek Zener adalah efek utama dan efek ini menunjukan koefisiensi temperatur yang negatif. Di atas 5.6 Volt, efek avalanche menjadi efek utama dan juga menunjukan sifat koefisien temperatur positif. Dalam diode Zener 5.6 Volt, kedua efek tersebut muncul bersamaan dan kedua koefisien temperatur membatalkan satu sama lainnya. Sehingga, diode 5.6 Volt menjadi pilihan utama di aplikasi temperatur yang sensitif.Teknik-teknik manufaktur yang modern telah memungkinkan untuk membuat diode-diode yang memiliki tegangan jauh lebih rendah dari 5.6 Volt dengan koefisien temperatur yang sangat kecil.


Namun dengan munculnya pemakai tegangan tinggi, koefisien temperatur muncul dengan singkat pula.Sebuah diode untuk 75 Volt memiliki koefisien panas yang 10 kali lipatnya koefisien sebuah diode 12 Volt. Semua diode di pasaran dijual dengan tanda tulisan atau kode voltase operasinya ditulis dipermukaan kristal diode , biasanya dijual dinamakan diode Zener.


Dioda Zener digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik.Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan. Pada saat disambungkan secara parallel dengan sebuah sumber tegangan yang berubah-ubah yang dipasang sehingga mencatu-balik, sebuah diode Zener akan bertingkah seperti sebuah kortsleting (hubungan singkat) saat tegangan mencapai tegangan tembus diode tersebut.


Hasilnya, tegangan akan dibatasi sampai ke sebuah angka yang telah ditetapkan sebelumnya. Sebuah diode Zener juga digunakan seperti ini sebagai regulator tegangan shunt (shunt berarti sambungan parallel, dan regulator tegangan sebagai sebuah kelas sirkuit yang memberikan sumber tegangan tetap.


  • Dioda Photo

Dioda ini berfungsi untuk mendeksi cahaya yang akan dirubah menjadi arus listrik.


Demikian penjelasan artikel diatas tentang Dioda – Pengertian, zener, bridge, Simbol, Jenis, Cara Kerja semoga bisa bermanfaat bagi pembaca setia kami.