DIODA SEMIKONDUKTOR Dosen Pengampu DANNY KURNIANTO ST SEKOLAH

DIODA SEMIKONDUKTOR Dosen Pengampu: DANNY KURNIANTO, ST SEKOLAH TINGGI TEKNIK TELEMATIKA TELKOM

1. Dioda Tanpa Bias q Dioda adalah satu komponen elektronika yang dibuat dari bahan semikonduktor. q Dioda dibuat dari penyambungan semikonduktor tipe N dan P

1. 1 Lapisan Pengosongan Potensial barier pd lapisan pengosongan sebesar 0, 7 V untuk silikon dan 0, 3 V untuk germanium

2. Dioda Bias Maju

Proses aliran elektron saat dibias maju

3. Dioda Bias Mundur

4. Grafik Karakteristik Dioda

• Saat dioda dibias balik, jika tegangan catu mencapai tegangan breakdown sekitar 50 V, maka akan terjadi aliran arus yg besar yang membuat dioda menajdi rusak.

SIMBOL DAN STRUKTUR DIODA Menurut bahan semikonduktor ada 2 jenis dioda 1. Dioda Silikon 2. Dioda Germanium

Dioda dengan bias Maju Dioda dengan bias Negatif

Macam Dioda 1. Dioda Umum 2. Dioda khusus Dioda Umum Yang dimaksud dioda umum adalah dioda yang dipergunakan dalam rangkaian sederhana dan biasanya berfungsi sebagai perata atau pembatas arus listrik. Dioda umum ini dalam operasinya dapat bekerja bila diberi arus bolak balikatau searah Arus listrik yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baik tegangan positifnya maupun tegangan negatifnya tergantung cara pemasangannya

5. Resistansi DC Dioda • Karena kurva karakteristik dioda tidak linier, maka resistansi dioda berbeda-beda antara satu titik operasi dengan tititk operasi lainnya.

• Contoh : Tentukan resistansi DC dioda dengan kurva karakteristik seperti pada gambar di samping dengan : a. ) ID = 2 m. A b. ) ID = 20 m. A c. ) VD = -10 V Jawab : a. ) Pada ID = 2 m. A maka besarnya VD = 0. 5 V, maka RD = VD / ID = 0, 5/0, 002 = 250 Ohm b. ) Pada ID = 20 m. A maka besar VD = 0, 8 V , maka RD = 40 Ohm.

6. Garis Beban Dioda q Garis beban digunakan untuk menentukan nilai sebenarnya dari arus dan tegangan dioda. q Untuk mendapatkan arus dan tegangan yang sebenarnya pada dioda, maka rangkailah dioda seperti gambar dibawah : I = arus dioda V = tegangan dioda Vs = sumber tegangan Rs = resistor pembatas arus

Grafik garis beban dioda q Isat adl arus jenuh maksimum (saturasi) , terjadi saat tegangan dioda sama dengan 0 q Vcut adl tegangan cut off, terjadi saat arus dioda minimum (sama dengan 0).

q Persamaan arus saturasi (Isat) q Persamaan tegangan cutoff (Vcut) q Titik kerja dioda (Q) ü Titik Q disebut sebagai titik kerja dioda karena titik ini merupakan arus yang melalui tahanan dioda. ü Titik Q dapat diperoleh dengan cara mencari titik perpotongan antara grafik garis beban dan kurva forward dioda

Titik kerja dioda (Q)

Pendekatan dioda / ekivalen dioda 1. Dioda Ideal q. Dioda ideal akan bersifat konduktor jika di beri bias maju dan bersifat isolator jika diberi bias mundur. Ilustrasi dioda ideal

2. Pendekatan kedua q. Sebelum dioda konduk dengan baik, dibutuhkan tegangan sebesar 0, 7 V (silikon). q. Jika tegangan sumber besar, maka tegangan offset ini tidak menjadi masalah, tp jika tegangan sumber kecil maka tegangan offset perlu diperhitungkan. Ilustrasi pendekatan kedua dioda

3. Pendekatan ketiga q. Pada pendekatan ketiga, dioda mulai konduk ketika telah mencapai tegangan offset dan tegangan selanjutnya muncul pada tahanan dioda. q. Karena tahanan dioda linear, maka tegangan naik secara linear mengikuti kenaikan arus. Ilustrasi pendekatan ketiga

q Contoh soal 1. Sesuai dengan rangkaian dioda dibawah ini, jika diketahui tegangan sumber (Vs) adalah 2 Volt dan tahanan pembatas arus (Rs) = 100 ohm , maka carilah : a). Persamaan arus (I) dioda b). Gambarkan garis bebannya c). Jika tegangan dioda sebesar 0, 7 V , berapa arus yang mengalir pada rangkaian dioda tersebut ?

2. Jika diketahui rangkaian seperti diatas memiliki arus saturasi sebesar 30 m. A dan tegangan cutoff 9 V, berapa besarnya nilai tahanan Rs yang menyebabkan arus menajdi saturasi ?