Koleksi

Jenis Dioda: berbagai jenis dioda

Jenis Dioda: berbagai jenis dioda

Dioda semikonduktor adalah komponen elektronik yang banyak digunakan yang ditemukan di banyak desain sirkuit elektronik saat ini.

Meskipun ada banyak jenis dioda yang menggunakan struktur dasar yang sama dari area material tipe-p yang bertemu dengan area material tipe-n, tipe yang berbeda dioptimalkan untuk memberikan karakteristik berbeda yang dapat digunakan dalam berbagai cara di banyak desain sirkuit elektronik.

Apapun jenis dioda, ide dasar dari dioda sangatlah penting dalam industri elektronika saat ini, baik digunakan untuk produksi peralatan komersial atau industri, untuk digunakan oleh penghobi, atau siapapun yang mempelajari elektronika.

Dioda digunakan di berbagai area berbeda. Mereka mungkin hanya untuk perbaikan sinyal yang sederhana; mereka dapat digunakan sebagai dioda daya untuk penyearah daya, deteksi sinyal, berbagai bentuk desain RF, pembangkitan cahaya, pembangkitan sinar laser, deteksi cahaya, dan banyak lagi.

Dioda juga dapat memiliki berbagai paket yang berbeda: dioda pemasangan permukaan, dioda bertimbal kabel normal, dan beberapa dioda daya bahkan mungkin memiliki kemampuan untuk dibaut ke heatsink. Dioda tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran.

Sejarah dioda semikonduktor

Dioda pertama yang digunakan ditemukan pada awal 1900-an ketika teknologi nirkabel masih dalam tahap pertumbuhan. The Cat's Whisker adalah salah satu jenis dioda pertama yang digunakan. Ini terdiri atas sepotong kawat yang sangat tipis (kumis kucing itu sendiri) yang dapat ditempatkan di atas sepotong bahan jenis semikonduktor (biasanya kristal mineral) untuk membuat jenis kontak titik dioda. Ini banyak digunakan hingga pertengahan hingga akhir 1920-an ketika teknologi termionik atau katup menjadi cukup murah untuk digunakan secara luas untuk perangkat radio.

Sekitar waktu Perang Dunia Kedua, dioda baru dibutuhkan untuk set radar yang sedang dikembangkan. Dioda semikonduktor memberikan satu opsi karena ukurannya berarti mereka dapat beroperasi lebih baik pada frekuensi yang diperlukan untuk radar.

Simbol sirkuit dioda

Seperti semua komponen elektronik, dioda memiliki simbol rangkaian yang digunakan dalam diagram rangkaian elektronik. Simbol rangkaian dasar dioda terdiri dari segitiga dengan titik menyentuh garis pendek tegak lurus kabel pada diagram rangkaian.

Kadang-kadang segitiga dan bahkan garis hanya ditampilkan secara garis besar, sementara di lain waktu mereka ditampilkan sebagai bentuk hitam yang terisi.

Terkadang simbol rangkaian dioda hanya ditampilkan sebagai garis besar dan tanpa bentuk isian. Bentuk garis besarnya sama-sama dapat diterima ,.

Ada banyak jenis dioda dan beberapa menggunakan simbol sirkuit yang sedikit dimodifikasi dari simbol dioda dasar untuk menunjukkan fungsinya: Dioda Schottky, dioda varactor dan sejumlah lainnya termasuk dalam kategori ini.

Perangkat pemasangan permukaan atau bertimbal

Dioda tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran. Secara tradisional banyak dari komponen elektronik ini terkandung dalam tabung kaca kecil untuk merangkum dioda semikonduktor yang sebenarnya. Sekarang dioda terkandung dalam berbagai macam paket yang berbeda.

Masih ada kemasan bertimbal dan dioda berkapsul kaca masih ada, tapi ada juga banyak kemasan plastik juga. Ini dapat bervariasi ukurannya sesuai dengan disipasi daya yang diperlukan.

Dengan banyak perakitan PCB hari ini menggunakan teknologi pemasangan permukaan, ada seluruh rakit dioda yang tersedia sebagai komponen pemasangan permukaan, dioda SMD. Ada banyak paket standar untuk dioda SMD termasuk paket SOT-23 yang digunakan untuk banyak dioda diskrit kecil. Hanya dua dari tiga pin yang tersedia yang digunakan dan ini memungkinkan dioda diarahkan dengan benar.

Karena dioda SMD ini kecil, tidak ada ruang untuk memasukkan nomor bagian penuh pada dioda dan nomor bentuk pendek digunakan untuk memungkinkan pembedaannya.

Sementara banyak perakitan PCB menggunakan teknologi pemasangan permukaan, ada area lain dari industri manufaktur elektronik yang membutuhkan dioda dengan kemampuan arus yang jauh lebih tinggi. Dioda ini dapat dimasukkan ke dalam paket yang dipasang ke heatsink.

Jenis dioda

Ada berbagai jenis dioda yang diproduksi dan digunakan dalam berbagai desain sirkuit elektronik, desain RF, dan seringkali juga desain digital. Setiap jenis memiliki sifat yang berbeda dan ini membuatnya cocok untuk sirkuit yang berbeda.

  • Dioda mundur: Jenis dioda ini kadang juga disebut dioda belakang. Meskipun tidak banyak digunakan, ini adalah bentuk dioda PN junction yang sangat mirip dengan dioda terowongan dalam pengoperasiannya. Ia menemukan beberapa aplikasi khusus di mana properti khususnya dapat digunakan, biasanya pada frekuensi gelombang mikro.

    Dioda mundur pada dasarnya adalah suatu bentuk dioda terowongan di mana satu sisi persimpangan lebih sedikit didoping daripada yang lain.


  • Dioda BARITT: Bentuk dioda ini mendapatkan namanya dari kata dioda Barrier Injection Transit Time. Ini digunakan dalam aplikasi gelombang mikro dan memiliki banyak kesamaan dengan dioda IMPATT yang lebih banyak digunakan.


  • Gunn Diode: Meski bukan dioda yang berbentuk PN junction, dioda jenis ini merupakan perangkat semikonduktor yang memiliki dua terminal. Ini umumnya digunakan untuk menghasilkan sinyal gelombang mikro dan telah digunakan dalam banyak desain RF sebagai bentuk generator gelombang mikro yang sederhana dan efektif.

    Dioda Gunn juga dikenal sebagai perangkat elektron yang ditransfer, atau TED. Meskipun disebut sebagai dioda, komponen elektronik ini tidak memiliki sambungan PN dan secara teknis bukan dioda dalam arti normal seperti yang digunakan dalam teknologi semikonduktor. Sebagai gantinya, perangkat menggunakan efek yang dikenal sebagai efek Gunn (dinamai menurut penemunya, J B Gunn).

    Meskipun dioda Gunn biasanya digunakan untuk menghasilkan sinyal RF gelombang mikro, komponen elektronik ini juga dapat digunakan untuk penguat dalam apa yang kadang-kadang disebut penguat elektron yang ditransfer atau TEA.


  • Kumis kucing: Seperti yang telah disebutkan, jenis dioda ini adalah jenis yang paling awal diterima secara luas. Itu terdiri dari kawat kecil yang diletakkan di atas sepotong kristal mineral. Ini menciptakan dioda kontak titik kecil, yang meskipun tidak dapat diandalkan cukup baik untuk memungkinkan transmisi radio didengar saat digunakan dalam "set kristal."

    Meskipun detektor Cat's Whisker tidak terlalu andal, mereka adalah bentuk pertama dari dioda semikonduktor dan mereka menunjukkan jalan ke dioda selanjutnya. dan prinsip LED bahkan diamati oleh Putaran H J pada tahun 1908 pada salah satunya.

  • Dioda IMPATT: Dioda IMPATT atau dioda gelombang mikro IMPact Avalanche ionisation Transit Time digunakan dalam beberapa desain RF di mana generator sederhana diperlukan untuk sinyal gelombang mikro.

    Teknologi dioda IMPATT tidak banyak digunakan saat ini, tetapi komponen elektronik ini mampu menghasilkan sinyal biasanya dari sekitar 3 dan 100 GHz atau lebih. Salah satu keuntungan utama dari dioda gelombang mikro ini adalah kemampuan daya yang relatif tinggi (seringkali sepuluh watt atau lebih) yang jauh lebih tinggi daripada banyak bentuk dioda gelombang mikro lainnya. Ini memiliki output yang jauh lebih tinggi daripada dioda Gunn.


  • Dioda laser: Jenis dioda ini berbeda dengan dioda pemancar cahaya biasa karena menghasilkan sinar laser (koheren). Komponen elektronik ini digunakan di banyak aplikasi termasuk drive CD dan DVD. Meskipun jauh lebih murah daripada bentuk generator laser lainnya, dioda ini lebih mahal daripada LED biasa.
  • Dioda pemancar cahaya: Dioda pemancar cahaya atau LED adalah salah satu jenis dioda yang paling populer. Ketika bias maju dengan arus yang mengalir melalui persimpangan, cahaya dihasilkan. Warna asli untuk dioda ini adalah merah, tetapi saat ini sebagian besar warna tersedia. Hal ini dicapai dengan menggunakan campuran semikonduktor yang berbeda di kedua sisi sambungan PN.


  • Fotodioda: Ketika cahaya menghantam persimpangan PN, ia dapat menciptakan elektron dan lubang, menyebabkan arus mengalir. Akibatnya, semikonduktor dapat digunakan untuk mendeteksi cahaya. Jenis dioda ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan listrik. Untuk beberapa aplikasi, dioda PIN bekerja dengan sangat baik sebagai detektor foto.


  • Dioda PIN: Jenis dioda ini memiliki area silikon tipe-P dan tipe-N, tetapi di antara mereka ada area semikonduktor intrinsik (yaitu tidak ada doping). Ini meningkatkan ukuran dari apa yang disebut daerah penipisan. Jenis dioda ini digunakan dalam sejumlah aplikasi termasuk sakelar frekuensi radio dan sebagai fotodioda.


  • Titik dioda kontak: Jenis dioda ini bekerja dengan cara yang sama seperti dioda PN junction sederhana, tetapi konstruksinya jauh lebih mudah. Mereka terdiri dari sepotong semikonduktor tipe-n, di mana titik tajam dari jenis kawat logam tertentu (logam kelompok III untuk ahli kimia) ditempatkan. Beberapa logam bermigrasi ke semikonduktor dan menghasilkan sambungan PN.

    Dioda ini memiliki tingkat kapasitansi yang sangat rendah dan ideal untuk banyak aplikasi frekuensi radio (RF). Mereka juga memiliki keuntungan karena sangat murah untuk diproduksi, meskipun kinerjanya tidak terlalu dapat diulang.

  • PN Junction: Persimpangan PN standar dapat dianggap sebagai jenis dioda normal atau standar yang digunakan saat ini. Komponen elektronik ini digabungkan ke dalam banyak desain sirkuit elektronik dan juga digunakan dalam banyak desain sirkuit RF juga. Dioda ini dapat datang sebagai jenis sinyal kecil untuk digunakan dalam frekuensi radio, atau aplikasi arus rendah lainnya, atau jenis lain mungkin jenis sinyal arus tinggi dan tegangan tinggi yang dapat digunakan untuk aplikasi daya.


  • Dioda Schottky: Jenis dioda ini memiliki penurunan tegangan maju yang lebih rendah daripada dioda sambungan PN silikon biasa. Pada arus rendah, penurunannya mungkin antara 0,15 dan 0,4 volt sebagai lawan 0,6 volt untuk dioda silikon.

    Untuk mencapai kinerja ini, mereka dibangun dengan cara yang berbeda dengan dioda normal yang memiliki kontak logam ke semikonduktor. Mereka banyak digunakan sebagai dioda penjepit, dan dalam desain RF, seringkali sebagai pendeteksi sinyal. Mereka juga digunakan sebagai dioda daya untuk perbaikan daya AC di catu daya dan sejenisnya. Kerugian yang lebih rendah yang disebabkan oleh penurunan yang lebih kecil secara signifikan dalam meningkatkan efisiensi.


  • Langkah pemulihan dioda: Suatu bentuk dioda gelombang mikro yang digunakan untuk menghasilkan dan membentuk pulsa pada frekuensi yang sangat tinggi. Dioda ini bergantung pada karakteristik mematikan dioda yang sangat cepat untuk pengoperasiannya.


  • TRAPATT diode: Jenis dioda ini memiliki banyak kemiripan dengan IMPATT dan pada kenyataannya ia termasuk dalam keluarga yang sama. Ini menawarkan kebisingan yang lebih rendah, tetapi tidak mencapai frekuensi tinggi seperti itu.


  • Dioda terowongan: Meskipun tidak banyak digunakan saat ini, dioda terowongan digunakan untuk aplikasi gelombang mikro yang kinerjanya melebihi perangkat lain saat itu.
  • Varicap atau dioda varactor: Jenis dioda ini digunakan dalam aplikasi frekuensi radio (RF). Dioda memiliki bias balik yang ditempatkan di atasnya dan dengan cara ini tidak ada arus yang mengalir melintasi persimpangan. Namun lebar lapisan penipisan bervariasi sesuai dengan jumlah bias yang ditempatkan di atasnya.

    Dioda dapat dianggap sebagai dua pelat kapasitor, dengan lapisan penipisan di antara keduanya. Karena kapasitansi bervariasi sesuai dengan lebar lapisan penipisan dan ini dapat bervariasi dengan mengubah bias balik pada dioda, maka dimungkinkan untuk mengontrol kapasitansi dioda.


  • Dioda zener / dioda referensi tegangan: Dioda Zener adalah jenis dioda yang sangat berguna. Ini dijalankan di bawah bias balik dan ketika tegangan tertentu tercapai, itu rusak. Jika arus dibatasi melalui resistor, ini memungkinkan tegangan yang stabil dihasilkan. Jenis dioda ini oleh karena itu banyak digunakan untuk memberikan tegangan referensi pada catu daya yang diatur.


Ada sangat banyak jenis dioda, masing-masing cocok untuk aplikasinya sendiri. Tidak hanya teknologinya berbeda di antara berbagai jenis dioda, tetapi juga dapat dimasukkan dalam paket yang berbeda: beberapa mungkin bertimbal, dan yang lain dapat dibaut ke heatsink dan dengan jumlah rakitan PCB yang menggunakan teknik manufaktur otomatis, dioda pemasangan permukaan adalah sekarang digunakan dalam jumlah besar.


Tonton videonya: INDUKTOR, MENGENAL KOMPONEN ELEKTRONIKA PART-3, Belajar elektronika-03 (Juli 2021).