Kurva Karakteristik Dioda Forward Bias dan Reverse Bias

1 komentar

Gambar Kurva Karakteristik Dioda Forward Bias dan Reverse Bias kakangnurdin

Kali ini kita akan berdiskusi mengenai apa itu kurva karakteristik dioda dan bagaimana karekteristik dari sebuah komponen dioda tersebut, dimana sebelumnya telah kita bahas bersama mengenai apa itu komponen dioda dan jenis-jenis dioda.

Baca juga : Komponen Dioda dan Jenis Dioda

Baik, kita langsung saja ke penjelasan mengenai kurva karakteristik dioda.

Karakteristik dioda adalah kondisi dioda dimana komponen ini mampu bereaksi pada saat keadaan bertegangan baik itu keadaan Forward Bias maupun Reverse Bias.

Coba teman-teman perhatikan gambar dibawah ini. Gambar dibawah ini merupakan gambar kurva karakteristik dioda yang terdiri dari dua jenis dioda.

Untuk memudahkan dalam pemahaman dan pembelajaran akan saya bedakan warna garis kurvanya untuk masing-masing jenis dioda tersebut.

Kurva pertama ditunjukan dengan warna hijau yang merupakan kurva karakteristik dari dioda jenis Germanium (Ge) dan kurva kedua ditunjukan dengan warna biru yang merupakan kurva karakteristik dari dioda jenis Silikon (Si).

Mengapa kita menggunakan 2 buah kurva karaketristik dioda jenis Germanium dan Silikon, alasannya begini.

(Sekedar untuk flashback saja). Teman-teman pasti masih ingat kan ya, kalau diode atau dioda merupakan komponen elektronika yang berbahan dasar semikonduktor seperti Silikon (Si) atau Germanium (Ge), masing-masing memiliki nilai tegangan cut-in yang berbeda dan memiliki arus jenuh mundur Is yang berbeda. Nah, jadi kita mesti paham betul mengenai bagaimana karakteristik dari kedua jenis dioda tersebut.

Baik, kita lanjutkan ya.

Gambar Kurva Karakteristik Dioda Forward Bias dan Reverse Bias kakangnurdin

Kurva diatas merupakan kurva yang terbentuk karena hubungan antara arus listrik dan dioda, seberapa besarnya arus listrik yang mengalir pada sebuah komponen dioda, dapat dilihat pada gambar tersebut

Dari gambar kurva tersebut juga kita akan mendapatkan informasi bagaimana hubungannya antara arus listrik (ID) dan pengaruhnya terhadap tegangan anoda (A) dan katoda (K) pada sebuah dioda yang ditunjukan pada sumbu VA-K.

Di dalam kurva karakteristik ada 2 kondisi yang mesti kita amati pada dioda yaitu :

  1. Saat kondisi dioda bias maju (Forward Bias)
  2. Saat kondisi dioda bias mundur (Reverse Bias)

Kita bahas satu per satu ya.

Dioda Bias Maju (Forward Bias)

gambar Dioda Bias Maju (Forward Bias) kakangnurdin

Pada gambar rangkaian diatas menunjukan bahwa dioda berfungsi sebagai Forward Bias. Suplai tegangan berasal dari baterai, dimana arus listrik ID dapat dialirkan oleh dioda yang mengakibatkan lampu dapat menyala.

Jika dioda diberikan tegang VA-K positif maka arus akan mengalami peningkatan dengan sendirinya. Arus akan semakin naik dengan cepat jika tegangan VA-K telah mencapai nilai tegangan cut-in-nya.

Hal tersebut dapat terjadi karena tegangan yang diberikan pada sebuah dioda telah mencapai nilai cut-in-nya maka potensial penghalang (Barier Potential) pada persambungan akan bereaksi sehingga arus dioda dapat mengalir dengan cepat.

Perhatikan kembali kurva karakteristik dioda diatas. Tegangan cut-in ini berbeda-beda nilainya untuk masing-masing dioda. Tegangan cut-in untuk dioda jenis Germanium (Ge) kira-kira sebesar 0.2 V sedangkan tegangan cut-in untuk dioda jenis Silikon (Si) kira-kira sebesar 0.6 V.

Tetapi mesti diperhatikan juga, pada saat arus yang mengalir pada dioda terlalu besar maka dioda akan mengalami disipasi daya yang terlalu besar dan dioda akan mengalami kerusakan. 

Dioda Bias Mundur (Reverse Bias)

Perhatikan pada gambar kurva karakteristik. Masing-masing dioda Silikon dan Germanium memiliki arus jenuh mundur (Reverse Saturation Curent) Is yang berbeda-beda.

Arus jenuh mundur Is untuk dioda jenis Germanium sebesar 1 mikro Ampere sedangkan arus jenuh mundur Is untuk dioda jenis Silikon sebesar 10 nano Ampere.

Jika dioda diberikan tegangan negatif (VA-K < 0) maka pada saatnya nanti jika tegangan di perbesar maka akan mencapai tegangan breakdown dimana arus Is akan meningkat tiba-tiba.

Tegangan breakdown adalah kondisi dimana tegangan yang diberikan berada di bawah ambang batas tegangan reverse sebuah dioda tersebut sehingga dioda tidak mampu menahan tegangan lagi.

gambar Dioda Bias Mundur (Reverse Bias) kakangnurdin

Perhatikan gambar rangkaian diatas, dioda berfungsi sebagai Reverse Bias sehingga tidak ada arus ID yang dialirkan oleh dioda kepada beban lampu, itu yang menyebabkan lampu pada rangkaian tidak menyala.

Pada ujung anoda (A) berbahan tipe p diberikan tegangan negatif dari baterai maka hole pembawa mayoritas akan tertarik ke kutub negatif baterai menjauhi persambungan sedangkan ujung katoda (K) dioda yang berbahan tipe n mendapat tegangan positif dari baterai sehingga elektron pembawa mayoritas akan tertarik ke kutub positif baterai dan menjauhi persambungan sehingga tidak ada arus yang mengalir, hal ini disebabkan tidak ada pembawa mayoritas yang mengalir.

Arus jenuh mundur (Reverse Saturation Current) akan mengalir akibat dari bergabungnya pembawa minoritas yang berupa elektron (pada bahan tipe P) dan hole (pada bahan tipe n).

Pada kondisi ini, jika dioda telah mencapai tegangan breakdown-nya kemudian nilai tegangan VA-K negatifnya terus dinaikan maka dioda akan mengalami kerusakan.

Bagaimana, mudah-mudahan dapat dipahami ya penjelasan saya kali ini.

Demikian yang dapat disampaikan jika dalam menyampaian isi materi mengenai kurva karakteristik dioda forward bias dan reverse bias ini masih terdapat kekurangan, mohon saran dan masukannya agar kita saling membangun.


Sumber :
Judul buku Elektronika Teori dan Penerapan. Penulis buku : Herman Dwi Surjono, Ph.D.
Judul buku Materi elektronika dasar. Penulis buku : Alfatih, S.Pd, M. Pd.

  

KANGNURDIN
Pernah bersekolah di Jurusan Teknik Elektro. Pernah menjadi seorang Teknisi Perencanaan dan Penjadwalan Laboratorium Kalibrasi di salah satu Perusahaan BUMN. Saat ini, sedang menyukai belajar apapun dan menuliskannya di kakangnurdin.com. Mudah-mudahan ilmu yang sedikit ini dapat bermanfaat untuk saya pribadi dan orang-orang. Dah, Gitu aja !
Terbaru Lebih lama

Related Posts

1 komentar

Posting Komentar