Pertemuan membahas dioda ideal dan modelnya, pendekatan dioda, analisis rangkaian up-down, grafik karakteristik dioda, hambatan dioda, garis beban, dan penggunaan dioda sebagai penyearah setengah gelombang.

1. PERTEMUAN 3

2. Diode Ideal
 Diode konduk dengan baik dalam arah forward
bias
 Diode ideal sebagai konduktor bila diberi forward
bias dan sebagai isolator diberi reverse bias

3. Pendekatan Diode
Pendekatan Kedua
0,7 V
I

4. Pendekatan ketiga
0,7 V
I
Vf
Vf = 0,7 + If.Rf

5. Analisis Rangkaian Up Down
Dengan menghubungkan titik-titik
tegangan dan arus dioda, maka
akan didapat grafik dioda

6. Grafik Dioda Forward
Bias

7. Jika dibalik prategangannya, secara lengkap, grafik tersebut
menjadi grafik

8.  Ketika tegangannya mendekali potensial barier,
pasangan elektron-hole mulai melintasi junction.
Di atas 0.7 volt, biasa disebut tegangan lutut
(knee voltage), Vg, atau tegangan offset, dioda
menjadi sangat konduk dan mengalirkan arus
yang besar.
 Semakin besar tegangannya, arus bertambah
dengan sangat cepat pula. Hal ini menunjukkan,
bahwa dioda memiliki tahanan tertentu, disebut
tahanan bulk (bulk resistance).
 Sebaliknya, pada saat dioda di-reverse biased,
terdapat arus balik yang sangat kecil. Jika
tegangan ini ditambah, akan dicapai tegangan
breakdown, dimana terjadi peningkatan arus
yang sangat besar, yang dapat merusakkan
dioda.

9. Hambatan pada dioda
 Dalam arah Forward tahanan DC diberi
simbol Rf dan alam reverse diberi
simbol RrContoh Hambatan Forward
Diode Type 1N914 :
10 mA Pada tegangan 0,65 V
30 mA Pada tegangan 0,75 V
50 mA pada tegangan 0,85 V
Berapa Tahanan diode / DC nya

10. Jawab :
Rf 1= 0,65 V / 10 m A = 65 Ohm
Rf 2= 0,75 / 30 mA = 25 Ohm
Rf3 = 0,85 / 50 mA = 17 Ohm,
Jadi Tahanan DC berkurang bila arus
naik

11. Contoh Hambatan Reverse
Diode type 1N914
25 nA Pada tegangan 20 V
5 mikroA Pada tegangan 75 V
Berapa Tahanan diode / DC nya
Jawab :
Rr 1= 20 V / 25 n A = 800 Mega Ohm
Rf 2= 75 / 5 mikro A = 15 MegaOhm
Jadi Tahanan DC berkurang bila
mendekati tegangan breakdown ( 75 V )

12. Garis Beban
Persamaan Garis
Beban
Perbedaan Potensial pada tahanan
adalah :
Vs – V
Arusnya :
I = (Vs – V) / Rs

13. Contoh :
 Jika Tegangan sumber 2 V dan tahanan
pembatas arus 100 Ohm, maka persamaan
menjadi :
I = (2 – V) / 100
 Persamaan diatas menyatakan hubungan yang linier
antara arus dan tegangan, jika kita menggambar
persamaan ini, maka akan diperoleh garis lurus.
Contoh jika V = 0, maka :
I = (2 – 0) / 100 = 20 mA  ( I = 20mA dan V= 0 V)
 Jika V = 2 V, maka :
I = (2 – 2) / 100 = 0 mA  ( I = 0mA dan V= 2 V)

14. Rangkaian dioda
Garis beban.
Dari gambar, dengan menggunakan
hukum tegangan Kirchoff (Kirchoff's
Voltage Law / KVL), diperoleh :
v =vi - iRL
dengan RL adalah tahanan beban.
Karena ada dua variabel yang belum
diketahui nilainya, yaitu v dan i,
diperlukan satu petunjuk lagi, yaitu
karakteristik dioda.

15. Garis Beban melewati titik i = 0. Titik
potong v adalah v =vi
Dan v = 0. Titik potong adalah
i =vi /RL

16. Gambar Kurva Karakteristik Dinamis
Hubungan arus terhadap tegangan masukan vi bervariasi disebut
karakteristik dinamis. Lereng garis beban adalah tetap karena
resistans beban RL tetap

18. Sebagai contoh, sebuah rangkaian dioda tampak pada
gambar di bawah ini,
dimana: E = 10 volt dan R = 1
KΩ. Maka persamaan arusnya
adalah:
Jika digunakan Model Dioda Ideal, maka dioda
tidak memiliki tegangan offset dan tahanan
dalam. Sehingga, ketika dioda diberi forward
biased, maka akan mengalir arus melalui dioda,
dimana:

19. Dari persamaan diatas, didapat garis beban, dimana:
dengan titik operasi pada
Garis beban dan titik
operasi ditampilkan
pada gambar.

20. Jika digunakan Model Dioda Offset, maka dioda memiliki
tegangan offset, sebesar Vg = 0.7 volt. Dengan cara yang
sama seperti diatas, akan didapat persamaan garis beban
yang sama. Namun, titik operasinya adalah
dimana:
Garis beban dan titik
operasi ditampilkan
pada gambar
Vd = Vg = 0,7 V, dan
Id = (10-0,7)/1 Kohm = 9,3 mA

21. Penyearah Setengah
Gelombang
Saat digunakan sebagai penyearah setengah
gelombang, dioda menyearahkan tegangan AC yang
berbentuk gelombang sinus menjadi tegangan DC hanya
selama siklus positif tegangan AC saja.
Sedangkan pada saat siklus negatifnya, dioda
mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga
tegangan beban (output) menjadi nol.