Komponen semikonduktor paling sederhana - dioda - melakukan berbagai fungsi yang berguna terkait dengan tujuan intinya untuk mengatur arah aliran arus listrik. Dioda memungkinkan arus mengalir melaluinya hanya dalam satu arah.
Dioda yang sangat efisien tampak seperti sirkuit terbuka dengan tegangan negatif dan sebaliknya terlihat seperti sirkuit pendek. Tetapi karena dioda mengakui beberapa ketidakefisienan, hubungan arus-ke-tegangannya adalah nonlinier. Dengan demikian, Anda ingin berkonsultasi dengan lembar data dioda untuk melihat grafik kurva tegangan maju dioda yang diberikan relatif terhadap arus majunya, sehingga Anda memilih dioda yang tepat untuk proyek khusus Anda.
Aplikasi Dioda
Meskipun hanya perangkat semikonduktor dua pin sederhana, dioda sangat penting dalam elektronik modern. Beberapa aplikasi khas dioda meliputi:
- Menyelaraskan tegangan, seperti mengubah tegangan AC menjadi DC
- Mengisolasi sinyal dari suplai
- Mengontrol ukuran sinyal
- Mencampur sinyal
Konversi Daya
Salah satu aplikasi penting dioda adalah mengubah daya AC menjadi daya DC. Dioda tunggal atau empat dioda mengubah daya rumah tangga 110V menjadi DC dengan membentuk penyearah setengah jalan (dioda tunggal) atau gelombang penuh (empat dioda). Dioda memungkinkan hanya setengah dari bentuk gelombang AC untuk melakukan perjalanan melalui itu. Ketika pulsa tegangan ini mengisi kapasitor, tegangan keluaran tampak sebagai tegangan DC yang stabil dengan riak tegangan kecil. Menggunakan penyearah gelombang penuh membuat proses ini lebih efisien dengan merutekan pulsa AC sehingga bagian positif dan negatif dari gelombang sinus input terlihat hanya sebagai pulsa positif, yang secara efektif menggandakan frekuensi pulsa input ke kapasitor, yang membantu menjaganya tetap terisi dan memberikan tegangan yang lebih stabil.
Dioda dan kapasitor membuat pengganda tegangan yang berbeda untuk mengambil tegangan AC kecil dan mengalikannya untuk menghasilkan keluaran tegangan yang sangat tinggi. Output AC dan DC keduanya dimungkinkan menggunakan konfigurasi kapasitor dan dioda yang tepat.
Demodulasi Sinyal
Penggunaan dioda yang paling umum adalah untuk menghilangkan komponen negatif dari sinyal AC. Karena bagian negatif dari bentuk gelombang AC biasanya identik dengan bagian positifnya, sangat sedikit informasi yang hilang secara efektif dalam proses pengupasannya, yang mengarah ke pemrosesan sinyal yang lebih efisien.
Demodulasi sinyal biasanya digunakan di radio sebagai bagian dari sistem penyaringan untuk membantu mengekstrak sinyal radio dari gelombang pembawa.
Perlindungan Tegangan Lebih
Dioda juga berfungsi dengan baik sebagai perangkat perlindungan untuk komponen elektronik yang sensitif. Ketika digunakan sebagai perangkat proteksi tegangan, dioda bersifat nonkonduktor dalam kondisi operasi normal tetapi segera menghubungkan lonjakan tegangan tinggi ke ground di mana ia tidak dapat merusak sirkuit terpadu. Dioda khusus yang disebut penekan tegangan transien dirancang khusus untuk perlindungan tegangan berlebih dan dapat menangani lonjakan daya yang sangat besar untuk periode waktu yang singkat, karakteristik khas lonjakan tegangan atau sengatan listrik, yang biasanya akan merusak komponen dan memperpendek umur produk elektronik.
Demikian pula, dioda dapat mengatur tegangan dengan berfungsi sebagai pemotong atau pembatas - tujuan khusus yang membatasi tegangan yang dapat melewatinya pada titik tertentu.
Kemudi Saat Ini
Aplikasi dasar dioda adalah untuk mengarahkan arus dan memastikan arus hanya mengalir ke arah yang benar. Satu area di mana kemampuan kemudi dioda saat ini digunakan untuk efek yang baik adalah dalam beralih dari daya yang berasal dari catu daya ke daya yang dijalankan dari baterai. Saat perangkat dicolokkan dan mengisi daya - misalnya, ponsel atau catu daya yang tidak pernah terputus - perangkat harus mengambil daya hanya dari catu daya eksternal dan bukan baterai, dan saat perangkat dicolokkan ke baterai harus menarik daya dan pengisian ulang. Segera setelah sumber daya dicabut, baterai harus memberi daya pada perangkat sehingga tidak ada gangguan yang diketahui oleh pengguna.
Contoh yang baik dari kemudi saat ini adalah melalui perlindungan arus balik. Pertimbangkan, misalnya, mobil Anda. Ketika baterai Anda mati dan seorang pejalan kaki yang ramah menawarkan bantuan dengan kabel jumper, jika Anda mencampur urutan kabel merah dan hitam, Anda tidak akan menggoreng sistem kelistrikan mobil Anda karena dioda yang berdekatan dengan baterai memblokir arus yang salah arah.
Intisari
Komputer beroperasi dalam biner - lautan nol dan satu yang tak berujung. Pohon keputusan biner dalam komputasi didasarkan pada gerbang logika yang diaktifkan oleh dioda yang mengontrol apakah sakelar aktif ("1") atau mati ("0"). Meskipun ratusan juta dioda muncul dalam prosesor modern, fungsinya sama dengan dioda yang Anda beli di toko elektronik - hanya jauh lebih kecil.
Dioda dan Cahaya
Lampu senter LED hanyalah sebuah senter yang penerangannya bersumber dari light-emitting diode. Dengan adanya tegangan positif, LED menyala.
Sebuah fotodioda, sebaliknya, menerima cahaya melalui kolektor (seperti panel surya mini) dan mengubah cahaya itu menjadi sejumlah kecil arus.
