Dioda: Pengertian, Fungsi, Simbol, dan Jenisnya

Randra Agustio Efryansah

Apr 22, 2024

Dioda merupakan salah satu komponen penting dalam dunia elektronika. Materi yang akan Kelasteknisi sampaikan pada artikel ini yaitu mengenal apa itu dioda mulai dari pengertian, fungsi, simbol, jenis, dan cara kerjanya.

Pengertian Dioda

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya memiliki sifat semikonduktor. Kebanyakan dari dioda dibuat dengan bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, atau selenium.

Beberapa dioda ini terdiri dari elektroda logam di ruang hampa atau juga dapat diisi dengan gas unsur murni pada tekanan rendah. Dioda juga dapat digunakan sebagai penyearah, pembatas sinyal, regulator tegangan, switch, modulator sinyal, mixer sinyal, demodulasi sinyal, dan osilator.

Dioda ini disempurnakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan mulai memperkenalkan istilah dioda yang artinya dua jalur tersebut.

Walaupun pada sebelumnya sudah ada dioda kristal (semikonduktor) yang dikembangkan oleh para peneliti asal Jerman yaitu Karl Ferdinan Braun pada tahun 1874, dan dioda termionik pada tahun 1873 yang telah dikembangkan lagi prinsip kerjanya oleh Frederic Gutherie.

Adapun sebuah simbol dioda yaitu terdapat sebuah panah yang dilengkapi garis melintang di ujung panah tersebut. Maksud dari panah disini yakni bahwa dia adalah kaki positif (+) sedangkan pada garis melintang diibaratkan kaki negatif (-).

Fungsi Dioda

1. Fungsi Dioda Sebagai Penyearah Arus

Salah satu fungsi utama dioda adalah dalam penyearah arus. Dalam penyearah arus, dioda digunakan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Proses ini sangat penting dalam berbagai aplikasi, termasuk catu daya elektronik dan pengisian baterai.

Dengan bantuan dioda, kita dapat mengonversi arus listrik dari sumber AC (arus bolak-balik) menjadi arus DC (arus searah) yang dapat digunakan untuk mengoperasikan perangkat elektronik.

2. Fungsi Dioda Untuk Deteksi Sinyal

Selain itu, dioda juga memiliki peran penting dalam deteksi sinyal. Dalam rangkaian deteksi sinyal, dioda digunakan untuk merectifikasi sinyal AC, sehingga hanya sinyal positif yang dibiarkan melewati rangkaian.

Hal ini memungkinkan kita untuk mendeteksi dan mengolah sinyal dengan lebih efisien, seperti dalam aplikasi radio dan komunikasi nirkabel.

3. Fungsi Dioda Pada Regulasi Tegangan

Dioda juga dapat digunakan dalam rangkaian untuk mengatur tegangan. Ketika dioda digunakan bersama dengan resistor dan kapasitor, kita dapat membuat rangkaian regulator tegangan yang dapat menjaga tegangan output tetap stabil meskipun tegangan input berubah-ubah.

Ini sangat penting dalam aplikasi di mana stabilitas tegangan sangat diperlukan, seperti dalam sistem catu daya elektronik dan perangkat audio.

Simbol Dioda

Jenis-Jenis Dioda

Dalam dunia elektronika, dioda adalah komponen yang sangat penting yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Berikut adalah 14 jenis dioda yang perlu Anda ketahui untuk memahami lebih lanjut tentang elektronika modern:

1. Dioda Penyearah (Rectifier Diodes)

Dioda penyearah adalah jenis dioda yang paling umum digunakan dalam rangkaian penyearah. Dioda ini berfungsi mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

2. Dioda Zener

Dioda Zener digunakan untuk mengatur tegangan dalam rangkaian elektronik. Dioda zener mempertahankan tegangan di sepanjang junctionnya dalam kisaran tertentu.

3. Dioda LED (Light Emitting Diodes)

Dioda LED menghasilkan cahaya ketika arus melewatinya. Dioda ini efisien dan digunakan dalam berbagai aplikasi pencahayaan dan indikator.

4. Dioda Schottky

Dioda Schottky memiliki tegangan ambang yang rendah dan waktu pemulihan yang cepat dan digunakan dalam rangkaian yang membutuhkan efisiensi tinggi.

5. Dioda Varaktor

Dioda Varaktor memiliki kapasitansi junction yang dapat diubah dengan tegangan serta sering digunakan dalam rangkaian osilator dan filter.

6. Dioda Tunnel (Tunnel Diodes)

Dioda Tunnel menunjukkan fenomena tunneling kuantum dan digunakan dalam rangkaian yang memerlukan kecepatan tinggi.

7. Dioda Fotovoltaik (Photovoltaic Diodes)

Dioda fotovoltaik menghasilkan tegangan listrik saat terkena cahaya dan digunakan dalam sel surya.

8. Dioda Gunn

Dioda Gunn adalah dioda semikonduktor yang digunakan dalam osilator mikrogelombang dan sirkuit frekuensi tinggi.

9. Dioda PIN

Dioda PIN memiliki lapisan intrinsik di antara lapisan p dan n dan digunakan dalam detektor dan rangkaian pembatas.

10. Dioda Gunnplexer

Dioda Gunnplexer adalah gabungan dari dioda Gunn dan mixer yang digunakan dalam sistem komunikasi mikrogelombang.

11. Dioda Silikon (Silicon Diode)

Dioda silikon adalah dioda paling umum dan digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika.

12. Dioda Germanium

Dioda germanium adalah dioda yang terbuat dari bahan germanium dan digunakan dalam aplikasi khusus seperti radio.

13. Dioda Pemutus (Breakdown Diodes)

Dioda pemutus adalah dioda yang digunakan untuk melindungi rangkaian dari tegangan yang berlebihan dengan cara breakdown terkontrol.

14. Dioda Pendeteksi Cahaya (Light Detecting Diodes)

Dioda pendeteksi cahaya menghasilkan arus saat terkena cahaya dan digunakan dalam sensor cahaya dan aplikasi optoelektronik lainnya.

Karakteristik Dioda

Karakteristik I-V (arus-tegangan) adalah grafik yang menggambarkan hubungan antara arus yang mengalir melalui dioda dan tegangan yang diterapkan padanya. Grafik ini sangat penting untuk memahami perilaku dioda dalam berbagai kondisi operasi. Berikut adalah beberapa karakteristik utama dari grafik I-V dioda:

1. Arus Maju (Forward Current)

Arus maju adalah arus yang mengalir melalui dioda ketika tegangan diterapkan dalam arah maju (anoda positif dan katoda negatif). Ketika dioda diberi tegangan lebih dari tegangan ambangnya, arus maju akan meningkat secara eksponensial sesuai dengan hukum dioda.

2. Tegangan Ambang (Forward Voltage)

Tegangan ambang adalah tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda mengalirkan arus secara signifikan. Ini adalah karakteristik penting yang harus dipertimbangkan saat merancang rangkaian elektronik.

3. Arus Mundur (Reverse Current)

Arus mundur adalah arus yang mengalir melalui dioda ketika tegangan diterapkan dalam arah mundur (anoda negatif dan katoda positif). Dalam kondisi ini, arus mundur biasanya sangat kecil, tetapi dapat meningkat secara signifikan saat dioda mencapai tegangan breakdownnya.

4. Tegangan Breakdown (Breakdown Voltage)

Tegangan breakdown adalah tegangan maksimum yang dapat diterapkan pada dioda dalam arah mundur tanpa menyebabkan kerusakan permanen. Dalam kondisi breakdown, dioda akan mengalami konduktansi tinggi dan arus yang besar akan mengalir melaluinya.

Cara Kerja Dioda

Dioda adalah komponen semikonduktor yang mengizinkan arus listrik untuk mengalir hanya dalam satu arah saja. Ini berdasarkan pada struktur p-n junction, di mana elektron dari daerah n dapat berpindah ke daerah p, tetapi tidak sebaliknya.

Dioda memiliki dua terminal: anoda (positif) dan katoda (negatif). Ketika tegangan diterapkan pada dioda dalam arah maju (anoda positif dan katoda negatif), maka elektron akan mengalir dari daerah n ke daerah p, menciptakan arus listrik.

Namun, dalam arah mundur (anoda negatif dan katoda positif), arus listrik tidak dapat mengalir karena terdapat lapisan depletion di junction yang menghambat aliran elektron.

Kesimpulan, Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda, yaitu anoda dan katoda. Dioda dapat dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, atau selenium. Dioda dapat digunakan untuk berbagai fungsi seperti penyearah, pembatas sinyal, regulator tegangan, switch, modulator sinyal, mixer sinyal, demodulasi sinyal, dan osilator.

Dioda dikembangkan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan memiliki simbol panah yang menunjukkan elektroda positif dan garis melintang yang menunjukkan elektroda negatif. Ada beberapa jenis dioda seperti dioda penyearah, dioda emisi cahaya (LED), dioda zener, dioda varactor, dan lain-lain, yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda-beda.

Daftar referensi:

https://blog.unnes.ac.id/antosupri/cara-kerja-dioda/

https://www.andalanelektro.id/2018/09/pengertian-jenis-dan-fungsi-dioda.html

https://www.kakangnurdin.com/2021/10/dioda-pengertian-bahan-fungsi-struktur-simbol-jenis.html

https://www.excellentcom.id/pengertian-dioda-dan-fungsinya-dalam-elektronik/

https://teknikelektronika.com/jenis-jenis-dioda-diode-pengertian-dioda/

https://journal.uml.ac.id/jtr/article/view/1920