Pengertian, Fungsi, Simbol, Jenis, Cara Kerja

Dioda merupakan komponen aktif yang sering ditemukan pada berbagai perangkat elektronik. Benda tersebut dibuat dari bahan semikonduktor, serta berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik.

Dioda sendiri umumnya tersusun dari dua komponen pembentuk. Yakni dua buah kutub elektroda yang saling belawanan. Hal ini karena masing-masing terminalnya memiliki muatan yang bersifat positif dan negatif.

Di pasaran, mungkin Anda akan menemukan banyak sekali macam atau jenis dan ukuran dioda. Dimana dioda tersebut memiliki kelebihan, kekurangan, serta cara kerja dan fungsinya masing-masing. Disinilah pengguna bisa memilih jenis dioda yang akan digunakan sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan.

Nah mari ketahui lebih jauh mengenai apa itu diode selengkapnya. Pembahasan mulai dari pengertian, fungsi, simbol, jenis dan juga cara kerjanya akan diulas tuntas pada ulasan berikut ini.

Pengertian Dioda

Pengertian Dioda

Dioda adalah komponen yang disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya.

Pada dioda, Anda akan menemukan dua buah kutub yang saling berlawanan. Dimana salah satunya adalah kutub bermuatan positif (anoda), kemudian sisi lainnya adalah kutub dengan muatan negatif (katoda).

Karena hal itu juga, maka dioda dapat digunakan untuk 2 fungsi sekaligus. Misalnya pada satu sisi dapat digunakan sebagai penyearah arus, kemudian sisi lainnya akan digunakan sebagai penghambat arus listrik.

Komponen-Komponen Penyusun Dioda

Komponen Dioda

Seperti yang sudah diulas di atas, dioda tersusun dari dua komponen pembentuk yaitu anoda dan katoda.

Komponen katoda yang berfungsi sebagai kutub positif, kemudian anoda sebagai kutub negatif. Simak pembahasan selengkapnya melalui ulasan berikut ini :

1. Anoda

Anode atau yang lebih dikenal dengan istilah anoda adalah komponen yang dibuat dari elektroda yang bermuatan positif. Pada dioda, bagian katoda memiliki kandungan elektron yang terbilang lebih sedikit.

Kandungan elektron yang sedikit ini ternyata juga dipengaruhi oleh beberapa faktor. Diantaranya yaitu karena anoda memiliki elektrolit yang bermuatan positif.

2. Katoda

Selain anoda, teradapat juga komponen yang bernama katoda. Dimana katoda merupakan kutub yang terbuat dari elektroda dengan muatan negatif.

Karena memiliki kandungan elektroda yang bermutan negatif, maka katoda memiliki kandungan elektron yang lebih banyak dibandingkan dengan anoda.

Kedua komponen ini nantinya akan bekerja dengan prinsip kerja P – N semikonduktor. Jadi ketika kedua komponen ini bertemu, maka akan membentuk sebuah perbatasan. Dimana perbatasan yang tercipta dari keduanya itulah yang nantinya akan disebut sebagai P-N Junction.

Simbol Dioda

Untuk pemahaman yang lebih lanjut, Anda juga perlu mengenali simbol dioda. Berikut ini simbol dari diode dalam istilah elektronika :

Simbol Dioda
Simbol Dioda

Dari simbol di atas dapat disimpulkan bahwa simbol postif (+) merupakan bagian yang berisi elektroda bermuatan positif. Hal ini dikenal juga dengan istilah terminal anoda. Sedangkan bagian dengan simbol negatif (-) merupakan bagian yang bermuatan negatif (terminal katoda).

Fungsi Dioda

Dilihat sekilas, fungsi diode sendiri yakni sebagai penyearah sekaligus penghambat dari aliran arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian elektronika. Namun jika ditelaah lebih dalam, sebenarnya fungsi dari alat tersebut lebih kompleks, diantaranya yakni sebagai berikut:

  • Dioda dapat difungsikan sebagai alat yang berguna dalam proses pembentukan sensor cahaya.
  • Dioda dapat juga digunakan sebagai salah satu alat penyusun dalam proses pembentukan sensor panas.
  • Dapat digunakan untuk proses penggandaan tingkat tegangan arus listrik.
  • Berfungsi sebagai penyearah aliran arus listrik yang ada dalam rangkaian elektronika.
  • Dapat difungsikan sebagai indikator.
  • Berfungsi sebagai penghambat aliran arus listrik yang ada dalam rangkaian elektronika.
  • Dioda dapat difungsikan dalam rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscilator).
  • Dapat membantu proses stabilisasi tegangan arus listrik.
  • Difungsikan sebagai komponen pengaman atau bahkan saklar.
  • Dapat dimanfaatkan untuk proses penambahan arus DC pada arus AC dan lain sebagainya..

Bagaimana Cara Kerja Dioda?

cara kerja dioda
cara kerja dioda

Cara kerja dioda sebenarnya bisa dibilang cukup sederhana dan mudah dipahami. Pada umumnya, dioda akan bekerja dengan 3 kondisi dasar, yaitu unbiased, forward biased, dan juga reverse biased. Untuk mengetahui lebih mendetail mengenai cara kerjanya, mari siimak penjelasan berikut ini :

  1. Unbiased 
Unbiased Dioda
Unbiased Dioda

Pada kondisi yang pertama, dioda bekerja dengan sistem unbiased. Dimana kondisi unbiased terjadi ketika dioda berada dalam kondisi tanpa tegangan. Pada kondisi tanpa tegangan, maka akan timbul reaksi P-N junction. Kemudian akan timbul juga pembatasan medan listrik.

P-N junction terjadi diawali dengan adanya proses difusi, kemudian elektron yang berada di kutub N akan bergerak dan berpindah ke kutub P. Perpindahan elektron dari kutub N menuju kutub P inilah yang disebut sebagai holes. Ketika holes terjadi, maka kutub P akan menghasilkan ion negatif.

Ion negatif yang ditimbulkan ini berada dalam keadaan diam atau tidak bergerak. Kondisi itu akan memicu medan listrik statis. Kemudian terjadilah pembatasan pada pergerakan elektron, lalu kemudian akan terciptalah kondisi P-N junction.

  1. Reverse Bias (bias mundur)
Reverse Bias Dioda
Reverse Bias Dioda

Reverse bias ini dapat terjadi saat katoda mulai disambungkan dengan kutub positif sementara anoda tersambung pada kutub dengan muatan negatif. Kondisi reverse bias akan memicu tegangan menjadi negatif. Karena ion-ion bermuat negatif secara otomatis akan tertarik menuju terminal anoda. Lalu tahapan selanjutnya yakni timbul tegangan listrik statis.

Ketika ion bergerak searah dan menimbulkan reaksi listrik statis, maka elektron akan terhalangi pergerakannya.  Hal tersebut mengakibatkan arus listrik tidak dapat mengalir pada dioda.

  1. Forward Bias (bias maju)
Forward Bias Dioda
Forward Bias Dioda

Dapat dikatakan forward bias adalah kondisi yang terjadi karena adanya penyambungan katoda dalam terminal dengan muatan negatif serta anoda juga disambungkan dengan terminal dengan muatan positif.

Tegangan eksternal yang masuk kedalam dioda akan mengakibatkan elektron menjadi tertarik menuju masing-masing kutub. Jadi elektron yang mempunyai muatan positif secara otomatis akan tertarik ke terminal anoda. Dan tahap selanjutnya yakni katoda akan menarik elektron dengan muatan negatif.

Kondisi ini mengakibatkan penghalang yang terdapat pada dioda menjadi tidak ada atau hilang, lalu arus listrik pun dapat mengalir pada rangkaian tersebut.

Mengenal Jenis – jenis Dioda

Jenis dioda
Jenis dioda

Meskipun memiliki bentuk sederhana, namun penggunaan dioda sangat populer dipakai untuk berbagai rangkaian elektronika. Di pasaran, Anda akan menemukan banyak sekali jenis dioda dengan aneka model, ukuran dan bentuknya. Namun jika diulik dari segi karakteristik serta fungsinya, dioda umumnya dibagi menjadi beberapa tipe berikut ini :

1. Dioda Biasa

Jenis dioda yang pertama adalah yang paling umum dan paling sering dijumpai pada berbagai perangkat elektronik. Dioda biasa ini juga umum disebut dengan istilah diode generik.

Dioda jenis biasa atau generik ini umumnya akan mempunyai dua terminal, yakni P dan N. Nah untuk fungsi utamanya sendiri yakni sebagai penyearah aliran arus listrik. Penggunaannya juga cukup banyak ditemukan. Misalnya dipakai pada rangkaian saklar, penyearah gelombang (rectifier), dan lain sebagainya.

2. Dioda Bridge

Dioda bridge jika dilihat dari fungsinya sebenarnya tidak jauh beda dengan diode jenis generik. Namun dari segi penggunaannya dapat dikatakan jauh lebih mudah dan praktis.

Jika untuk difungsikan menjadi penyearah gelombang, tipe generik membutuhkan 4 buah komponen dioda sekaligus, maka ketika menggunakan dioda bridge Anda hanya membutuhkan satu buah kompenen dioda saja. Hal ini karena pada bridge, Anda akan menemukan 4 buah dioda yang sudah tersusun secara rapi dan siap digunakan.

Komponen bridge terdiri dari 4 buah terminal. Dimana 2 terminal difungsikan sebagai input untuk tempat masuknya arus AC, kemudian 2 terminal lainnya digunakan sebagai output DC.

Selain itu, output DC yang terapat pada tipe bridge juga sudah dilengkapi dengan polaritas positif dan juga negatif. Sehingga penggunaannya menjadi lebih mudah dan praktis.

3. Light Emitting Diode (LED)

Light Emitting Diode (LED) merupakan dioda yang terdiri dari sambungan antara bahan semikonduktor. Dimana bahan-bahan semikonduktor ini nantinya akan dipasang secara forward bias sehingga alat tersebut dapat menghasilkan cahaya.

Jika melihat simbol LED, Anda akan mendapati simbol dua panah. Dimana simbol dua panah ini merupakan tanda yang menyatakan bahwa komponen tersebut dapat mengemisikan cahaya. Ketika LED dipasang dengan sistem forward bias, maka dioda akan menghasilkan cahaya. Namun apabila dipasang secara reverse bias, maka benda tersebut tidak akan menghasilkan cahaya.

Pada umumnya, LED digunakan pada berbagai perangkat elektronik. Contohnya saja seperti untuk keperluan penerangan, digunakan sebagai pengganti lampu fluorescent, dan lain sebagainya.

4. Dioda Zener

Selanjutnya, ada juga tipe dioda zener. Dimana dilihat dari segi fungsi, dioda ini digunakan sebagai penyetabil tegangan. Selain itu digunakan juga sebagai pengaman dari rangkaian elektronika. Dioda zener merupakan dioda yang bekerja dengan sistem reverse bias.

Jadi, ketika sebuah perangkat mengalami tegangan break down atau melewati batas tegangan, maka dioda ini tetap dapat membuat arus stabil. Hal ini karena arus tersebut akan tetap mengalir pada arah yang saling berlawanan. Dengan demikian tegangan dalam rangkaian nilainya sama dengan  tegangan yang terdapat pada diode.

5. Dioda Varactor

Dioda varactor umumnya dipasang dengan menggunakan prinsip kerja reverse bias. Tipe yang satu ini memiliki kelebihan karena termasuk sebagai dioda yang memiliki variabel kapasitansi.

Jika melihat dari simbolnya, varactor memiliki simbol yang terlihat seperti gabungan antara dioda dengan kapasitor. Penggunaanya sendiri dapat ditemukan pada berbagai perangkat elektronik, seperti televisi, ponsel dan juga radio..

6. PD (Photo Diode)

Photo diode sendiri sebenarnya merupakan komponen yang dibuat menggunakan sambungan P – N. Jika dilihat dari simbolnya dioda ini menyerupai tipe LED, namun memiliki simbol panah yang terbalik. Dari simbol tersebut dapat disimpulkan bahwa tipe yang satu ini dapat menghantarkan arus listrik jika terkena cahaya.

Tipe photo diode tersebut juga bekerja dengan sistem reverse bias. Jadi ketika dikenai cahaya, photo diode akan memiliki tegangan balik yang kecil dan arus listrik dapat melaluinya. Namun jika intensitas cahaya kurang, tegangan balik akan membesar dan arus listrik pun akan terhambat.

7. Dioda Tunnel

Pada dioda tunnel, karekteristiknya adalah karena memiliki daerah delepsi yang sangat sempit. Hal ini terjadi karena sambungan P-N pada dioda dirancang dengan sistem sedemikian rupa.

Dioda tunnel memanfaatkan sistem tunneling atau mekanika kuantum. Kelebihannya yaitu dapat cepat bereaksi ketika terjadi perubahan tegangan. Penggunaan dioda tunnel sering ditemukan pada berbagai komponen elektronika. Contohnya saja seperti osilator, pencampur sinyal, penguat dan lain sebagainya.

Bagaimana Cara Mengukur Dioda?

Dioda merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghambat sekaligus penghantar arus listrik. Nah ternyata ada cara yang bisa dicoba untuk memastikan apakah diode ini masih berfungsi dengan baik atau tidak. Salah satu cara termudah yang bisa digunakan yakni Anda dapat mengecek dengan cara mengukurnya.

Untuk mengukurnya, Anda dapat menggunakan sebuah alat ukur yang bernama multitester yang biasa disebut multimeter atau avo meter. Simak langkah-langkah cara mengukur dioda  selengkapnya berikut ini :

  • Pertama-tama siapkan multimeter dan juga dioda yang akan diukur.
  • Setting multimeter pada posisi Ohm ×1 k atau 100 k.
  • Tempatkan kabel probe berwarna hitam pada katoda, kemudian kabel merah ditempatkan pada anoda.
  • Selanjutnya, baca hasil pengukuran pada display yang tersedia.
  • Apabila jarum multimeter bergerak, itu artinya dioda mengalami kerusakan.
  • Namun apabila jarum berada dalam posisi diam. Artinya alat tersebut masih dalam keadaan baik dan dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

Kesimpulan

Dioda merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghantar sekaligus penghambat arus listrik. Benda tersebut memiliki dua kutub penyusun, yaitu kutub positif dan negatif. Meskipun hanya terdiri dari rangkaian sederhana, namun kegunaan dioda ini sangat penting bagi perangkat elektronik.

Dioda juga sering digunakan untuk berbagai keperluan. Diantaranya seperti untuk sensor panas, saklar, isolator, indikator, penyearah, dan lain-lain. Kurang lebih seperti itulah pembahasan mengenai dioda mulai dari pengertian, jenis, karakteristik dan fungsinya.

Leave a Comment