PRINSIP KERJA DIODA HUKUM COLOUMB

Dioda merupakan salah satu komponen semikonduktor yang hanya bisa melewatkan arus listrik pada satu arah saja. Pada saat dioda diperlakukan dengan arus arah/bias maju (forward), arus listrik dapat mengalir. Sedangkan pada saat diperlakukan dengan arus arah/bias mundur (reverse), arus listrik tidak dapat mengalir.

Rangkaian forward adalah rangkaian dioda dimana kaki anoda dioda terhubung dengan positif sumber dan kaki katoda terhubung dengan negatif sumber tegangan. Untuk rangkaian reverse kebalikannya yaitu kaki anoda dioda terhubung dengan negatif sumber tegangan dan kaki katoda terhubung dengan positif sumber tegangan. Rangkaian forward reverse dioda diperlihatkan pada gambar di bawah.

  

Dari rangkaian di atas mari kita lanjutkan ke pembahasan berikutnya mengapa pada keadaan forward dioda dapat mengalirkan arus listrik dan pada keadaan reverse dioda tidak dapat mengalirkan arus listrik.

Dioda merupakan penggabungan antara semikonduktor tipe P dan tipe N. Pada sambungan bahan semikonduktor tipe P dan tipe N terdapat Depletion Area (Daerah Pemisahan) yang berisi hole. Sedangkan pada semikonduktor tipe P (Anoda) terdapat ion bermuatan positif dan juga hole. Semikonduktor tipe N (Katoda) terdapat ion bermuatan negatif dan juga hole yang diilustrasikan pada gambar di bawah yang merupakan dioda yang belum dirangkai. Hole difungsikan sebagai jalan muatan listrik untuk berpindah tempat.

  

Prinsip dasar kerja dioda menggunakan hukum Coloumb “Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik menarik”. Dari hukum coloumb tersebut akan diaplikasikan untuk menjelaskan kerja dioda.

Pada keadaan dioda dirangkai dengan bias maju (forward), maka bagian Anoda akan terhubung dengan kutub positif tegangan dan bagian Katoda akan terhubung dengan kutub negatif tegangan. Muatan positif pada bagian Anoda akan tolak menolak dengan muatan positif dari sumber tegangan, begitu pula pada bagian Katoda yang berisi muatan negatif akan terjadi tolak menolak dengan kutub negatif sumber tegangan. Dari gambar di bawah diilustrasikan muatan positif pada Anoda akan terdorong ke kanan dan muatan negatif pada Katoda akan terdorong ke kiri. Oleh karena itu, area pemisahan (depletion) akan menyempit sehingga memungkinkan terjadinya loncatan mutan listrik.

Pada saat muatan listrik melompat melalui depletion area, maka muatan tersebut akan kehilangan sebagian muatannya. Pada dioda jenis silikon akan kehilangan 0,7 volt sedangkan pada dioda germanium akan kehilangan 0,5V. Oleh karena itu, agar dioda dapat melewatkan arus listrik, dioda harus diberi tegangan lebih dari 0,7V untuk dioda silikon atau lebih dari 0,5V untuk dioda germanium.

  

Pada keadaan dioda dirangkai dengan bias mundur (reverse), maka bagian Anoda akan terhubung dengan kutub negatif tegangan sumber dan bagian Katoda akan terhubung dengan kutub positif tegangan sumber. Muatan positif pada bagian Anoda akan tarik menarik dengan muatan negatif dari sumber tegangan, begitu pula pada bagian Katoda yang berisi muatan negatif akan terjadi tarik menarik dengan kutub positif sumber tegangan. Dari gambar di bawah diilustrasikan muatan positif pada Anoda akan tertarik ke kiri dan muatan negatif pada Katoda akan tertarik ke kanan. Oleh karena itu, area pemisahan (depletion) akan melebar sehingga tidak memungkinkan terjadinya loncatan mutan listrik. Pada keadaan bias mundur (reverse) ini tidak akan terjadi aliran listrik.

  

Demikian penjelasan prinsip kerja dioda berdasarkan Hukum Coloumb “Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik menarik”. Semoga artikel Prinsip Kerja Dioda ini dapat bermanfaat.

Share this post