2. DIODA
A. PENGERTIAN DIODA
Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan
arus/tegangan dalam satu arah saja, dimana dioda merupakan jenis
vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda (terminal). Karena itu,
dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti
elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC)
menjadi arus atau tegangan searah (DC).
Gambar Dioda:
A K
3. B. SIMBOL DIODA
Dioda sendiri disimbolkan dengan gambar yang menyerupai
anak panah yang pada sisi ujungnya terdapat garis mendatar yang
melintang, mengarah kearah kanan dengan dibatasi oleh garis vertikal
yang memisahkan antara anak panah dengan garis mendatar yang
melintang. Yang pada pangkal anak panah nya disebut anoda atau
kaki positif (+), dan ujung anak panah tersebut dinamakan katoda
atau kaki negatif (-).
4. DIODA BRIDGE
A. PENGERTIAN DIODA BRIDGE
Dioda bridge adalah jenis dioda yang terdiri dari empat rangkaian dioda dan
dihubungkan sebagai satu kesatuan dengan empat kaki sebagai penyangga.
Kedua kaki terminal dioda ini digunakan untuk input tegangan atau arus AC
(bolak-balik). Dua kaki terminal lainnya adalah terminal output, Yakni terminal
output positif (+ ) dan terminal outputnegatif (-).
5. Konfigurasi rangkaian dioda bridge dapat menghasilkan polaritas atau
arah yang sama pada output dua kutub input bolak-balik. Jadi, Fungsi utama
dari dioda bridge ini adalah untuk mengubah arus bolak-bolak (AC) menjadi
arus searah (DC). Maksudnya, Dioda bridge adalah perangkat yang
mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah dengan menyearahkan input
AC utama ke output DC.
Contoh penggunaan dioda bridge dapat Kita temukan pada rangkaian
power supply yang dapat memberikan tegangan DC yang diinginkan ke suatu
perangkat atau komponen elektronik. Dapat digunakan pada catu daya. Ini
dikarenakan dioda bridge merupakan komponen untuk penyearah gelombang
penuh (full wave rectifier).
6. Dioda bridge memiliki ukuran yang kecil, harganya relatif urah dan
memiliki kinerja yang baik saat dihubungkan ke trafo CT.
Fitur yang paling penting dari jembatan dioda ini adalah memiliki tegangan
output yang sama meskipun tegangan inputnya di bolak-balik.
Karol Pollock seorang insinyur listrik dari Polandia menemukan rangkaian
jembatan pada dioda ini. Penemuan ini kemudian dipatenkan pada 14 Januari
1896.
8. Simbol dioda bridge benar-benar unik tidak seperti dioda lain yang
hanya memiliki satu bagian. Simbolnya direpresentasi dengan empat buah
dioda dalam satu kesatuan.
Ada dua jenis simbol dioda jembatan yang harus Kamu ketahui.
Simbol pertama adalah empat dioda yang disusun menyerupai bentuk
jembatan dan simbol kedua adalah dioda tunggal dalam sebuah kotak.
Pada diagram simbol dioda bridge di atas dapat kita lihat bahwa
komponen dioda jenis ini memiliki empat terminal yaitu Vout +, Vout -,
dan dua buah AC-In (Input AC).
10. Hanya dua dari empat susunan dioda yang melewatkan arus pada
satu sisi sinyal atau arus setengah siklus gelombang (half cycle). Ketika
input 1 dioda jembatan diberi sinyal positif (+) dan input 2 diberi sinyal
negative (-), Rangkain internal D1 dan D2 berada dalam kondisi bias
maju. Kondisi bias maju tersebut dapat melewatkan sinyal positif.
Sementara itu D3 dan D4 akan berada dalam keadaan sebaliknya yang
menghalangi sisi negatif dari sinyal (Seperti yang ditunjukkan pada
gambar (a) di atas).
Ketika sinyal menjadi sinyal negatif diterapkan ke input 1 dan
sinyal positif ke input 2 dioda bridge, Maka D3 dan D4 juga berubah
menjadi kondisi bias maju. Sedangkan D1 dan D2 menjadi bias mundur
dan menghambat sinyal sisi negatif (Seperti yang ditunjukkan pada
gambar (b) di atas). Hasil penyearah gelombang penuh ditunjukkan pada
Gambar (c) di atas.
11. D. FUNGSI DIODA BRIDGE
Secara umum fungsi dioda bridge adalah untuk mengatur arah polaritas DC
yang keluar dari pin DC. Hal ini dilakukan untuk menghindari pembalikan
fasa saat sumber listrik AC dibalik.
Berikut adalah fungsi dari dioda bridge:
• Merubah daya AC menjadi DC
• Menyuplai daya
• Penyearah Gelombang
12. E. KELEBIHAN & KEKURANGAN DIODA BRIDGE
KELEBIHAN:
• Dioda jembatan sangat sederhana dalam hal pemasangan. Ini karena tidak
memerlukan keterampilan khusus untuk menyesuaikan polaritas. Semua
polaritas dan input ditulis pada komponen dioda sehingga tidak banyak desain
yang diperlukan.
• Dioda bridge lebih mudah ditemukan daripada dioda baut yang memiliki ukuran
cukup besar.
• Komponen dioda jembatan lebih murah daripada dioda tiang baut yang
berukuran besar. Bahkan perbandingan harga antara dioda bridge dan dioda baut
bisa mencapai 2x lipat.
• Penyearah gelombang penuh adalah komponen dioda bridge yang mampu
menghasilkan arus DC gelombang penuh. Gelombang ini dianggap lebih unggul
dan lebih baik sehingga akan lebih efektif daripada setengah gelombang.
13. KEKURANGAN:
• Penyearah yang menggunakan sistem jembatan sangat tidak cocok untuk
jenis catu daya dengan tegangan output ganda.
• Menggunakan dua dioda secara seri menghasilkan penurunan tegangan
sekitar 1.4V (2 x 0.7V).
14. F. CARA MENGUKUR DIODA BRIDGE
• Pertama, gunakan multimeter atau Avometer dan atur ke satuan Ohm dan
letakkan probe merah di kaki dengan tanda positif (+) dan probe hitam di
kaki dengan tanda negative (-).
• Kemudian amati tampilan layar Avometer, Jika jarum bergerak, maka
kondisi dioda dalam kondisi normal atau tidak rusak. jika probe dibalik,
maka seharusnya jarum tidak akan bergerak, jika jarum bergerak maka
dioda bridge dalam kondisi rusak.
15. KEKURANGAN:
• Penyearah yang menggunakan sistem jembatan sangat tidak cocok untuk
jenis catu daya dengan tegangan output ganda.
• Menggunakan dua dioda secara seri menghasilkan penurunan tegangan
sekitar 1.4V (2 x 0.7V).
16. A. PENGERTIAN PHOTODIODA
Photodioda adalah komponen elektronik dari keluarga dioda yang
dapat digunakan untuk mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda
biasa, photodioda ini dapat mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Photodioda merupakan komponen elektronik aktif yang terbuat
dari bahan semikonduktor dan termasuk suatu jenis dioda yang
resistansinya dapat berubah-ubah jika terdapat intensitas cahaya
yang jatuh mengenai dioda tersebut. Dalam keadaan gelap
(intensitas cahaya rendah) resistansi photodioda menjadi sangat
besar sehingga tidak ada arus yang mengalir, sebaliknya semakin
banyak cahaya yang jatuh (intensitas cahaya tinggi) mengenai
maka arus yang mengalir akan sangat besar.
DIODA PHOTO (PHOTODIODA)
17. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda diantaranya seperti
cahaya matahari, cahaya tampak, sinar inframerah, sinar ultra-violet hingga
sinar X. Pendeteksi cahaya pada photodioda ini yaitu berupa lensa dan filter
optik yang terpasang pada permukaan photodioda itu sendiri. Seperti dioda
biasa pada umumnya, photodioda juga terdiri dua buah kaki terminal yaitu
kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda. Secara fungsi, photodioda
memiliki fungsi yang hampir sama dengan LDR (Light Dependent Resistor).
Photodioda tergolong kepada jenis sensor cahaya karena mampu
mengubah cahaya menjadi arus listrik dan photodioda sendiri terbuat dari
bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor yang digunakan dalam
pembuatan dioda biasanya seperti Silicon (Si), Gallium Arsenide (GaAs),
Germanium (Ge), Indium Arsenide (InAs), dan Timah Sulfide (PbS). Bahan-
bahan semikonduktor tersebut dapat menyerap cahaya melalui karakteristik
jangkauan panjang gelombang, misalnya 250 nm hingga 800 nm untuk
silicon, 900 nm hingga 1300 nm untuk germanium dan 1400 hingga 1700 nm
untuk indium arsenide.
19. C. CARA KERJA PHOTODIODA
Photodioda yang dibuat dari semikonduktor dengan bahan-bahan yang
populer digunakan seperti silicon, germanium, dan lainnya. Menggunakan
bahan tersebut photodioda dibuat sedemikian rupa sehingga photodioda
terdiri dari satu lapisan tipis semikonduktor tipe-N yang memiliki kelebihan
elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe-P yang memiliki
kelebihan hole. Ketika photodioda terkena cahaya, partikel terkecil sebuah
cahaya yaitu photon akan menembus lapisan semikonduktor tipe-N dan
memasuki lapisan semikonduktor tipe-P. Photon-photon yang menembus
lapisan semikonduktor tersebut mengakibatkan terjadinya tabrakan dengan
elektron-elektron yang terikat sehingga elektron tersebut terpisah dari intinya
dan menghasilkan hole.
20. Elektron yang terpisah akibat tabrakan dan berada dekat persimpangan
semikonduktor P-N akan menyeberangi persimpangan tersebut dan
berpindah ke daerah semikonduktor tipe-N. Akibatnya jumlah elektron pada
semikonduktor tipe-N bertambah sedangkan pada semikonduktor tipe-P
memiliki kelebihan hole. Dengan demikian, secara terus-menerus akan
terjadi perbedaan potensial pada persimpangan antara semikonduktor tipe-N
sebagai katoda dan semikonduktor tipe-P sebagai anoda. Ketika dihubungkan
beban atau kabel pada kaki terminal katoda dan anoda, maka elektron akan
mengalir dari katoda menuju anoda melalui beban atau kabel tersebut.
Kondisi ini sering disebut juga dengan aliran arus listrik.
Perlu diingat bahwa ketika photodioda terkena cahaya maka akan
bersifat sebagai sumber tegangan dan resistansinya menjadi sangat kecil.
Namun ketika photodioda tidak terkena cahaya, maka resistansinya akan
sangat besar dan tidak ada arus yang mengalir. Besarnya aliran arus listrik
pada photodioda bergantung pada intensitas cahaya yang diterima
photodioda tersebut.
21. D. FUNGSI PHOTODIODA
Fungsi dari photodioda adalah sebagai sensor cahaya karena
memiliki kemampuan sensitivitas terhadap cahaya yang cukup tinggi.
Oleh karena itu photodioda juga memiliki banyak fungsi lainnya yang
dapat diaplikasikan ke berbagai bidang diantaranya sebagai
penghitung kendaraan di lalu lintas, peralatan keamanan, scanner
barcode, sensor pada robot line follower, pendeteksi garis pada robot
pemadam api, alat-alat medis, sensor cahaya kamera, dan masih
banyak yang lainnya.
