2. OUTLINES
Pendahuluan
Model pendekatan (Aproksimasi) Dioda
o Dioda Ideal (pendekatan ideal)
o Dioda Praktek (pendekatan ke-2)
o Dioda Lengkap (pendekatan ke-3)
Garis Beban ( Load Lines) Dioda
Gambaran Aplikasi Dioda pada Sistem Elektronika
Pemahaman Dioda dengan Pendekatan Program Simulasi
3. PENDAHULUAN (GAGASAN DASAR)
Dioda bekerja dalam daerah “non linier”
Daerah non linier terjadi pada saat arus melewati tegangan
barrier/knee dioda
Daerah Arus
Maju
Daerah Arus
Mundur
Barrier : 0,7 V (Silikon)
: 0,2 V
(Germanium)
6. PN JUNCTION DIODA
Dioda tanpa Bias (The
Unbiased Diode)
Sisi P mempunyai banyak hole
dan sisi N banyak elektron
pita konduksi
Tidak ada tegangan luar
disebut dioda tanpa bias.
7. Lapisan pengosongan/deplesi
• Pasangan ion positif dan negatif
disebut dipole.
• Pembentukan sejumlah dipole
mengakibatkan daerah dekat
junction dikosongkan dari muatan yg
bergerak.
• Daerah kosong muatan tersebut
disebut lapisan pengosongan
(lapisan deplesi).
9. MODEL PENDEKATAN DIODA
Model Pendekatan Dioda adalah representasi
karakteristik kerja dioda terhadap sebuah rangkaian.
Tujuan adalah memudahkan kita dalam memahami &
mengaplikasikan dioda pada sebuah rangkaian.
10. MODEL DIODE IDEAL
(PENDEKATAN KE-1)
Analisis model ini dasarkan karakteristik
sebuah saklar, maka dapat diperoleh :
1. Ketika dibias reverse ( Open Switch )
Diode memilki resistansi tak terbatas (
maksimum )
Diode tidak dialiri arus
Sumber Tegangan akan jatuh semua pada
terminal diode
2.Ketika dibias forward ( Closed Switch )
Diode memilki resistansi nol ( minimum )
Diode dialiri arus
Tidak ada Sumber Tegangan jatuh pada
terminal diode
11. CONTOH KASUS 1:
Tentukan tegangan dan arus beban pada rangkaian diode ideal
berikut ini:
Solusi :
Saat diode closed (saklar tertutut), maka seluruh
tegangan sumber terdistribusi ke beban (RL)
sehingga diperoleh :
Dengan menerapkan Hukum Ohm,
diperoleh arus beban sebesar :
12. CONTOH KASUS 2:
Tentukan tegangan dan arus beban pada rangkaian diode ideal
berikut ini:
Solusi :
Dengan menggunakan teorema Thevenin
diperoleh :
Jadi, tegangan dan arus beban sebesar :
13. Tegangan maju (barrier/knee) biasanya
diperhatikan dalam analisis ini.
Pada aplikasi rangkaian yang digunakan
diasumsikan tegangan barrier/knee dioda yang
dipergunakan dioda atau dioda germanium
(tegangan maju: 0.7V atau 0.3V)
MODEL DIODE TAK IDEAL
(PENDEKATAN KE-2)
14. CONTOH KASUS 3:
Tentukan tegangan beban, arus beban dan daya dioda pada
rangkaian diode dengan pendekatan ke-2 berikut ini:
Solusi :
Saat diode closed (saklar tertutut), maka
tegngan sumber beban diperoleh :
Dengan menerapkan Hukum Ohm,
diperoleh arus beban sebesar :
Daya diode diperoleh sebesar :
Vs 10 V
Vd
0.7 V
D1
RL
1.0kΩ
15. CONTOH KASUS 4 (SOAL LATIHAN):
Tentukan arus beban, tegangan beban & daya dioda pada
rangkaian diode pendekatan ke-2 berikut ini:
16. Merupakan model yang paling
akurat.
Menggambarkan sebuah
karakteristik operasional dioda
sebenarnya.
2 faktor yang menyebabkan model
ini menjadi semakin akurat adalah
adanya Resistansi Bulk (RB).
MODEL DIODE LENGKAP
(PENDEKATAN KE-3)
17. Selama konduksi, tegangan melalui dioda silikon pada pendekatan
ini dinyatakan sebesar:
Tahanan Bulk dapat diabaikan jika,
MODEL DIODE LENGKAP (LANJUTAN…)
18. CONTOH KASUS 5:
Tentukan tegangan beban, arus beban dan daya dioda pada
rangkaian dioda dengan pendekatan ke-3 berikut ini:
Solusi :
Karena nilai TAHANAN BULK sangat kecil
1/1000 dari beban (RL), maka hasilnya sama
seperti pada CONTOH KASUS 3 sebelumnya.
Jadi, pendekatan ke-2 untuk kasus ini dapat
digunakan.
19. CONTOH KASUS 6:
Jika tahanan beban (RL) pada contoh kasus 5 sebelumnya diganti
sebesar 10 Ω, maka berapa arus & tegangan beban rangkaian dioda
silikon untuk pendekatan ke-3 ini !
Solusi :
Tentukan dahulu resistansi total RT sebesar:
Kemudian, tentukan tegangan total rangkaian
sebesar :
Arus beban :
Tegangan beban :
21. GARIS BEBAN DIODA
Analisis “garis beban’ dioda digunakan untuk
mencari nilai pasti (eksak) dari arus dan
tegangan dioda.
Persamaan “garis beban” dioda dinyatakan
berdasarkan
rumusan berikut ini:
22. ILUSTRASI PENENTUAN “GARIS BEBAN” DIODA
Gambarkan kurva arus terhadap
tegangan kerja dioda dalam sebuah
garis beban dari rangkaian berikut ini:
Dengan tegangan sumber 2V dan
tahanan 100Ω, maka arus dioda
diperoleh sebesar :
dengan menggunakan “persamaan gari
lurus”, maka akan diperoleh analisis
garis beban dioda Titik koordinat
garis beban
