Prinsip Kerja Dioda

Dioda ditemukan oleh J.A Fleming pada tahun 1904, seorang ilmuwan dari inggris (1849-1945). Mungkin bagi anda seorang yang hobby dengan elektronika atau seorang sarjana elektro, mungkin anda sudah sangat familiar dengan komponen elektronika yang namanya dioda.  Bahkan untuk memahami cara kerjanya mungkin sangat mudah sekali bagi anda. Dioda adalah salah satu komponen yang sangat sering digunakan seperti halnya resistor dan kapasitor. Secara sederhana sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup. Atau untuk bisa lebih mengetahui teori dasar dari dioda, berikut saya kan membahasnya.

I. Simbol Umum Dioda

Gambar simbol dioda

Dioda
disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut sebenarnya adalah sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negative = N).

II. Struktur Dioda Untuk Pertama Kalinya

                       Gambar Struktur dioda

Di atas merupakan gambar dari struktur dioda untuk pertama kalinya. Plate dirancang mengelilingi katoda, didalam katoda ditanam sebuah heater, dimana pada saat katoda dipanaskan maka, electron yang ada pada katoda akan bergerak menuju plate.

III. Bias Maju Dioda

 

         Gambar dioda bias maju

 

Gambar di atas merupakan gambar karakteristik dioda pada saat diberi bias maju. Lapisan yang melintang antara sisi P dan sisi N diatas disebut sebagai lapisan deplesi (depletion layer), pada lapisan ini terjadi proses keseimbangan hole dan electron. Secara sederhana cara kerja dioda pada saat diberi bias maju adalah sebagai berikut, pada saat dioda diberi bias maju, maka electron akan bergerak dari terminal negative batere menuju terminal positif batere (berkebalikan dengan arah arus listrik). Elektron yang mencapai bagian katoda (sisi N dioda) akan membuat electron yang ada pada katoda akan bergerak menuju anoda dan membuat depletion layer akan terisi penuh oleh electron, sehingga
pada kondisi ini dioda bekerja bagai kawat yang tersambung.

IV. Bias Mundur Dioda

 

 Gambar dioda bias mundur

Berkebalikan  dengan bias maju, pada bias mundur electron akan bergerak dari terminal
negative batere menuju anoda dari dioda (sisi P). Pada kondisi ini  potensial positif yang terhubung dengan katoda akan membuat electron pada katoda tertarik menjauhi depletion layer, sehingga akan terjadi pengosongan pada depletion layer dan membuat kedua sisi terpisah. Pada bias mundur ini dioda bekerja bagaikan kawat yang terputus dan membuat
tegangan yang jatuh pada dioda akan sama dengan tegangan supply.

Berikut adalah beberapa macam dioda yang sering ditemukan :

• Dioda Bridge (4 buah dioda penyearah)
• Dioda Zener (Sebagai penstabil tegangan)
• LED (Light Emiting Dioda)
• 7 - Segment, dll

 Pada umunya dioda dibuat dari bahan semikonduktor sbb :

Silicon, tegangan yang jatuh pada saat bias maju adalah 0,7 volt.

Germanium, tegangan yang jatuh pada saat bias maju adalah 0,3 volt