GRAFIK V/I PADA DIODA

MODUL II

GRAFIK V/I PADA DIODA. MODUL II

MODUL II

GRAFIK V/I PADA DIODA

MENGANALISIS HUBUNGAN ANTARA TEGANGAN DIODA (V_D ) DAN KUAT ARUS DIODA (I_D)  YANG DIBERIKAN PANJAR MAJU (FORWARD BIAS)

Nur Laila Jamil

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo

Jl. Jend. Sudirman No. 6 Kota Gorontalo

Email : nurlaila_s1pend_fisika2013@mahasiswa.ung.ac.id

ABSTRAK

Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Dioda merupakan suatu piranti dua elektroda dengan arah arus yang tertentu, dapat juga dikatakan dioda bekerja sebagai penghantar bila tegangan listrik diberikan dalam arah tertentu tetapi dioda akan bekerja sebagai isolator bila beda tegangan diberikan dalam arah berlawanan. (Mavino, 1996). Dioda khusus dibuat untuk memancarkan cahaya (LED), mengatur tegangan (dioda zener), bertindak sebagai variabel kapasitor (varactor), atau sebagai switch (dioda PIN) (Louis E.Frenzel, Jr., 2010). Secara sederhana sebuah dioda bisa diansumsikan sebagai  sebuah katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup, Sehingganya dioda bekerja sebagai penghantar bila tegangan listrik diberikan dalam arah tertentu, tetapi dioda akan bekerja sebagai isolator bila tegangan diberikan dalam arah berlawanan (Malvino, 1985:19). Watak arus tegangan pada daerah sambungan semikonduktor jenis p dan semikonduktor jenis n dapat digambarkan dari model analitis hubungan arus dan tegangan (Rio dan Iida, 1981).

Kata Kunci : Dioda, Fungsi dioda, Prinsip kerja dioda.

PENDAHULUAN

Komponen elektronika yang dibangun berdasarkan sambungan p-n yang paling sederhana adalah dioda sambungan p-n. Karakterisasi dan hasilnya tampak seperti pada gambar 1 (Nanang Suwondo,2010). Karakteristik dioda sangat penting untuk diketahui sebagai salah satu bagian dari perangkat elektronika, dengan mengetahui karakteristik dioda, berarti nantinya dapat memperkirakan tegangan minimum yang dapat dilalui oleh dioda sehingga arus dapat mengalir melaluinya dan dapat menghasilkan tegangan searah. Karakteristik dioda sendiri adalah grafik hubungan antara besar kuat arus yang melewati dioda dan beda tegangan antara kedua ujung dioda (Nuzulul Istichoroh dkk,  2013).

Ketika terminal positif dari baterai disambungkan ke sisi jenis p dan terminal negatif ke sisi jenis n dari hubungan p-n, hubungan tersebut melewati arus besar yang mengalir lewat hubungan tersebut, dalam hal ini hubungan p-n dikatakan dicatu maju (forward biased), tetapi jika terminal dari baterai dibalik, yakni terminal positif dihubungkan ke sisi jenis n dan terminal negatif ke sisi jenis p, hubungan akan mengalirkan arus kecil, dalam keadaan ini hubungan p-n dikatakan dicatu balik (reverse biased). (Rakshit et al.1989 : 120). Istilah panjar maju dan panjar mundur muncul diakibatkan oleh hal ini, panjar maju ketika polaritas pada semikonduktor n negatif dan p positif dan panjar mundur polaritasnya dibalik lagi. (Millman, 2010). Karakteristik dioda dapat ditunjukkan oleh hubungan  antara arus yang lewat dengan beda potensial pada ujung-ujungnya, dengan memvariasikan potensio P dan mencatat tegangan (V) dan kuat arus (I) kemudian menggambarkannya dalam sebuah grafik, maka diperoleh kurva karakteristik dioda (karakteristik statis). (Achmad Huda, 2012).

Adapun tujuan dilaksanankan Praktikum ini yaitu untuk membuktikan hubungan beda potensial (tegangan) dengan kuat arus pada dioda serta mengimplementasikan hubungan tersebut pada grafik, dan membuktikan bahwa dioda sebagai penyearah arus serta membuktikan adanya lonjakan arus jika rangkaian di berikan tegangan tertentu.

METODE

Penelitian  ini di lakukan di laboratorium fisika fakultas MIPA Universitas Negeri Gorontalo, pada hari sabtu tanggal 5 November 2014 pada pukul 17.00 WITA sampai dengan selesai. Adapun lokasi ini di pilih karena telah memenuhi syarat diselenggarakannya praktikum dan memiliki ketersediaan alat yang memadai.

ALAT DAN BAHAN

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini diantaranya adalah catu daya yang berfungsi sebagai sumber tegangan input yang dihubungkan  dengan voltmeter catu daya juga dihubungkan dengan satu buah amperemeter yang berfungsi untuk mengukur kuat arus yang dihasilkan oleh rangkaian, 1 buah dioda tipe sambungan p-n (IN 5392) dengan besar V_D = 0.452 V yang berfungsi sebagai penyearah arus dalam rangkaian, 1 buah resistor dengan nilai resistansi 1.5 kΩ yang berfungsi sebagai penghambat arus sehngga menimbulkan tahanan agar arus pada rangkaian dapat mengalir secara ideal, 1 buah keping papan PCB yang berfungsi sebagai tempat menghubungkan komponen dioda dan resistor pada rangkaian, kabel penghubung yang berfungsi sebagai penghubung antara komponen dalam papan rangkaian serta penghubung antara rangkaian dengan alat ukur yang digunakan, yakni berupa satu buah voltmeter yang berfungsi untuk mengukur tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian setelah dihubungkan dengan catu daya sebagai sumber tegangan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 2 : Rangkaian percobaan

Pada praktikum ini, setelah rangkaian di letakkan pada papan rangkaian, selanjutnya rangkaian diberi tegangan dimulai dari 0.1 V;0.2 V; 0.3 V; 0.4 V; 0.5 V; 0.6 V; 0.7 V; 0.8 V; 0.9 V; 1.0 V; 1.1 V; 1.2 V; 1.3 V; 1.4 V; 1.5 V Kemudian, rangkaian yang dihubungkan dengan catudaya dan beberapa alat ukur lainya akan diukur Kuat arusnya setelah diukur diperoleh hasil pengukuran yang berbeda-beda. Ketika rangkaian  di beri tegangan sebesar 0.1 sampai 0.5 volt maka pada amperemeter masih menunjukan angka 0 yang berarti belum ada arus yang melewati rangkaian tersebut, nanti setelah voltmeter menunjukan angka 0.6 volt barulah amperemeter menunjukan angka yang berbeda yakni 0.002, disini sudah terdapat arus yang mengalir meski sangat kecil, hal ini seperti sesuai dengan karakteristik dioda yang akan mengalirkan arus bila tegangan sebesar 0.6 atau 0.7 volt, dan pada tegangan 0.7 volt amperemeter menunjukan angka 0,012 amper yang berarti ada arus yang mengalir dalam rangkaian, dan pada tengangan berikutnya yang semakin di perbesar maka arus akan semakin melonjak naik yakni pada tegangan 0.8 volt arus yang terbaca sebesar 0.025 amper. Pada tegangan 0.9 sampai 1 volt angka yang terbaca yakni sebesar 0.043 dan 0.21 amper. Pada tegangan 1.1 dan 1.2 volt arus mulai mengalami lagi pelonjakan seperti yang terbaca pada amperemeter yakni sebesar 0.28 dan 0.37 amper. Pada tegangan 1.3 sampai 1.4 arus masih menunjukan pembacaan yang stabil yakni sebesar 0.48 dan 0.8 amper, hingga pada tegangan 1.5 volt mulai lagi mengalami pelonjakan arus yakni sebesar 1.1. Percobaan ini diulang lagi sebanyak tiga kali dan sebelum dilakukan percobaan kedua, ketiga dan keempat rangkaian dibongkar dan dirangkai kembali sepeti halnya pada rangkaian pertama, sehingga mendapatkan nilai yang berbeda-beda, tetapi rentang nilai yang dihasilkan tidak jauh beda dengan hasil pengukuran yang pertama. Setelah di lakukan percobaan sebanyak empat kali maka di dapatkan hasil yang pembacaan pada alat ukur yang berbeda-beda dengan rentang hasil yang tidak berbeda jauh, dan kemudian agar mempermudah dalam penulisan data dalam grafik maka di ambilah nilai rata-rata dari keempat percobaan tersebut, dan di perolehlah nilai tegangan dan arus seperti yang tercantum pada table di bawah ini.

Tabel1.  Hasil percobaan

Power supply output (V)	I1 (A)	I2 (A)	I3 (A)	I4 (A)	Irata-rata (A)
0.1	0	0	0	0	0
0.2	0	0	0	0	0
0.3	0	0	0	0	0
0.4	0	0	0	0	0
0.5	0	0	0	0	0
0.6	0,002	0,004	0.004	0.002	0.003
0.7	0,012	0.014	0.008	0.009	0.010
0.8	0.025	0.028	0.024	0.025	0.025
0.9	0.043	0.036	0.030	0.042	0.037
1.0	0.21	0.1	0.16	0.2	0.167
1.1	0.28	0.19	0.2	0.28	0.23
1.2	0.38	0.28	0.31	0.34	0.32
1.3	0.48	0.38	0.36	0.43	0.41
1.4	0.8	0.47	0.46	0.5	0.55
1.5	1.1	1.4	1.1	1.2	1.2

Gambar 3 : Grafik V/I pada dioda

Berdasarkan hasil praktikum ini didapat bahwa grafik V/I pada dioda memiliki lonjokan arus pada 0,8 volt, besarnya kuat arus adalah berbanding lurus dimana semakin besar tengangan yang diberikan pada rangkain maka semakin besar pula arus yang muncul pada rangkaian tersebut. Untuk analisa grafik yang dihasilkan pada percobaan ini ternyata grafik yang dihasilkan berupa grafik yang mula-mula konstan namun pada kondisi tegangan tertentu ternyata arus naik sangat signifikan.

 Ketika Suatu dioda dikenai tegangan yang belum memenuhi bukit potensial maka belum terdapat elektron yang lolos, sehingga belum terdapat arus yang lewat, namun ketika tegangan yang diberikan kepada dioda melebihi besar potensial bukit pada dioda, jika tegangan semakin naik maka  semakin banyak elektron yang berpindah atau mengalir sehingga arus yang dihasilkanpun semakin besar, namun ini hanya berlaku pada panjar maju (forward bias), pada polaritas terbalik yaitu panjar mundur ternyata besar arus yang dihasilkan sangat kecil karena sesuai dengan sifat dioda sebagai komponen elektronik penyearah yakni melewatkan arus hanya pada satu arah saja, maka untuk panjar mundur elektron kesulitan untuk berbalik arah sehingga hanya dihasilkan arus minoritas atau arus yang sangat kecil pada panjar mundur tersebut, inilah fenomena karasteristik dari dioda (Aris Widodo et all. 2013). Berdasarkan hasil data yang didapat telah terbukti bahwa pada ketika tegangan input 0.1 sampai dengan 0.5 volt belum ada arus yang mengaliar dalam rangkaian, dan ketika tegangan diperbesar secara perlahan-lahan mulai dari 0.6 volt hingga 1.5 volt maka terjadi lonjakan arus.

SIMPULAN

            Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan arus dan tegangan pada dioda itu sendiri yakni ketika tegangan dinaikkan maka arus akan naik secara signifikan, namun pada panjar mundur arus hanya mengalir pada minoritas yang nilainya sangat kecil, Hal ini juga membuktikan bahwa dioda berfungsi hanya sebagai penyearah arus dan akan bersifat sebagai konduktor jika diberi forward bias, sedangkan jika diberi revers bias maka dioda akan bersifat sebagai isolator, Sedangkan untuk karasteristik V/I pada dioda dapat dilihat pada gambar 3 yaitu grafik V/I pada dioda.

SARAN

Pada praktikum ini, masih banyak terdapat kekurangan-kekurangan, seperti kabel yang rusak dan tidak berfungsi serta waktu yang kurang baik, saran dari saya agar supaya kabel yang rusak segera diperbaiki, dan untuk praktikum selanjutnya agar waktunya bisa dikondisikan dengan baik serta praktikan dibimbing ketika melakukan percobaan, agar kesalahan praktikan ketika melakukan percobaan bisa diminimalisir sehingga praktikan akan benar-benar memahami percobaan dalam setiap praktikum yang akan dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Huda, Achmad. 2012. Jurnal Model Grafik Dioda. [Jurnal Online]. Diakses tanggal 12 Desember 2014, tersedia di :

http://www.scribd.com/document_downloads/123502395?extension=pdf&from=embed&source-embed.

Istichoroh, Nuzulul et all. 2013. Simulasi Karasteristik Dioda dengan Menggunakan Bahasa Program Delphi 7.0.pdf  [Jurnal Online]. Diakses tanggal 12 Desember 2014 tersedia : https://www.academia.edu/3266628/SIMULASI_KARAKTERISTIK_DIODA_DENGAN_MENGGUNAKAN_BAHASA_PEMROGRAMAN_DELPHI_7.0

Mavino, A. P. 1996.  Prinsip-Prinsip Elektronika (Electronics Principles), terj. Barnawi, M., Jakarta : Erlangga. [Jurnal Online]. Diakses tanggal 12 Desember 2014 Tersedia di http://eprints.unika.ac.id/7458/1/0028ITE. pdf.

Malvino, Albert Paul. 1985. Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor Pengantar Ttransistor dan Rangkaian Terpadu Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga

Millman, Integrated Electronic. London: Mc graw hill, 2010.

Rakshit. PC.1989. Dasar Elektronika. Jakarta: Universitas Indonesia.

Rio, Ir. S. R., dan M, Iida. 1980. Fisika dan Teknologi Semikonduktor. Jakarta : P.T. Pradnya Paramita.

Suwondo, Nanang. 2010. Rancangan Instrumen Penentu Muatan Elektron Dari Karakteristik Dioda p-n Berbasis PC sebagai Alat Bantu Pembelajaran Fisika Kompetensi Analisis Grafik Real Time. [Jurnal Online]. diakses tanggal 12 Desember 2014, tersedia di : http://jurnal.unimus.ac.id/index.php/psn12012010/article/view/455/504

Widodo, Aris et all. 2013. Jurnal Praktikum Elektronika Dasar II – Karakteristik Dioda. [Jurnal Online]. Diakses tanggal 12 Desember 2014, tersedia di :

https://www.academia.edu/6768662/KARAKTERISTIK_DIODA_D1

LAMPIRAN

Gambar 4 : Proses Pengambilan data

Tugas Kimia Dasar I

Soal Latihan KIMIA DASAR 1

NAMA              : NUR LAILA JAMIL
KELAS               : B
JURUSAN          : FISIKA
PRODI              : PENDIDIKAN FISIKA

1. Jelaskan kecenderungan jari-jari atom dalam system periodik!
Jawab :
Kecenderungan jari-jari atom dalam system periodik
-  Dalam satu golongan semakin kebawah jumlah kulit bertambah (periode bertambah)à jarak inti terhadap elektron di kulit terluar makin jauh à jari-jari atom bertambah.
- Dalam satu periode (jumlah kulit tetap) semakin kekanan no atom bertambah (proton bertambah , partikel inti makin besar) à gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar makin kuat à jari-jari atom makin kecil.

2.Urutkan unsur  18Ar, 24Cr, 28Ni dari yang paling tinggi energi ionisasinya ke yang rendah!
Jawab :
18Ar = 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6                  

Elektron Valensi : 8Golongan : VIIIA

Periode : 3

Jadi, Unsur 18Ar memiliki energy ionisasi paling besar karena tidak ada electron yang dilepaskan (Stabil)

24Cr = 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3d4                  

Elektron Valensi : 6

Golongan : VI B
Periode : 4
Jadi, Unsur 24Cr memiliki energy ionisasi kecil karena bersifat menerima electron agar bisa stabil.
28Ni = 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3d8               \

Elektron Valensi : 10
Golongan : VIII B
Periode : 4
Jadi, Unsur   28Ni memiliki energy ionisasi paling kecil daripada unsur 18Ar & 24Cr, karena dapat melepaskan 2 elektron agar bias stabil.




 

DIODA SEMIKONDUKTOR. MODUL V

MODUL V

DIODA SEMIKONDUKTOR

PENGARUH HUBUNGAN TEGANGAN INPUT (V) DAN KUAT ARUS (A) TERHADAP TEGANGAN OUTPUT (V) DALAM RANGKAIAN DIODA SEMIKONDUKTOR

Nur Laila Jamil

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo

Jl. Jend. Sudirman No. 6 Kota Gorontalo

Email : nurlaila_s1pend_fisika2013@mahasiswa.ung.ac.id

ABSTRAK

 Dioda merupakan suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghasilkan tegangan searah dari tegangan bolak-balik. Pada kondisi tertentu jika dioda diberi penambahan pra tegangan maju (bias maju) terjadi penambahan nilai arus yang mengalir atau dapat dikatakan nilai tegangan berbanding lurus dengan arus, sebaliknya ketika dioda diberikan prategangan mundur (bias mundur) maka arus tidakakan bisa mengalir.

Kata Kunci : Dioda, bias maju dan bias mundur.

PENDAHULUAN

Gambar I : Simbol dan Struktur Dioda

Dioda merupakan komponen elektronika yang paling sederhana, yang tersusun dari dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor jenis-n dan jenis-p.  (Sutanto, 2006 : 13). Semikonduktor tipe-n didoping oleh atom pentavalen dan tipe-p oleh atom trivalent, Suatu semikonduktor yang didoping masih mempunyai tahanan, tahanan ini disebut tahanan bulk, semikonduktor yang pendopingnya sedikit mempunyai tahanan bulk yang tinggi, bila doping bertambah, maka tahanan bulk akan berkurang, (Barvino Barmawi, 1985 : 25-26 ).

Batas antara bahan tipe p dan tipe n disebut persambungan (junction), karena gaya tolak menolak antara sesamanya, elektron-elektron bebas disebelah n dari persambungan cenderung untuk berdifusi (menyebar) ke segala penjuru, dan sebagianya akan berdifusi melintasi persambungan, bila suatu elektron memasuki daerah p, elektron ini menjadi pembawa minoritas, dengan dikelilingi oleh lubang-lubang yang berjumlah besar, pembawa minoritas tersebut tidak akan berumur panjang dan degan cepat akan masuk atau “jatuh” ke dalam salah satu lubang di sekitarnya, apabila hal ini terjadi, lubang bersangkutan akan lenyap dan elektron bebas tersebut menjadi elektron valensi (Albert Paul Malvino, 1985 : 21).

Suatu tegangan negatif bila diberikan pada dioda, maka tidak ada arus yang mengalir dan dioda bersikap sebagai hubungan terbuka, dioda yang beroperasi dengan mode ini dikatakan reverse biase atau yang beroperasi pada arah balik, sebaliknya bila arus positif, diberikan kedioda, tegangan jatuh nol timbul pada dioda, dengan kata lain, dioda berlaku sebagai hubungan singkat pada arah maju, dioda melakukan arus degan tegangan jatuh nol.    (Adel S. Sedran, et all. 1990 : 146 ).

Dioda sambungan p-n merupakan salah satu komponen yang sangat penting baik dalam aplikasi-aplikasi elektronik modern maupun dalam pemahaman tentang perangkat semikonduktor lainnya (Sze Simon et all. 2011). Pentingnya karasteristik hubungan p-n adalah, bahwa ia membentuk penyearah yang memungkinkan kemudahan aliran muatan dalam satu arah tetapi menghambat aliran pada arah yang berlawanan. (Albert Paul Malvino, 1985 : 29). Komponen ini memberikan resistansi yang sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang sangat tinggi terhadap aliran arus, pada arah berlawanan, (Michael Tooley, 2002 : 82). Resistansi Statis R dioda didefinisikan sebagai perbandingan V/I dari tegangan ke arus, Resistansi R sama dengan kebalikan kemiringan garis yang menghubungkan titik-kerja dengan pangkal koordinat, Resistansi statis sangat luas berubah menurut harga V dan I dan merupakan parameter yang tidak banyak digunakan (Jacob Millman, 1993 : 36).

Seperti yang dijelaskan bahwa dalam elektronika, diode adalah salah satu komponen penting yang banyak digunakan dalam komponen elektronika. Praktikum ini dilaksanakan bertujuan untuk membuktikan hubungan antara tegangan input, tegangan output dan arus listrik dalam rangkaian diode semi konduktor yang di uji coba dengan menggunakan alat-alat yang telah disediakan.

METODE

Kegiatan praktikum atau penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika, Fakultas Matematika dan IPA, Universitas Negeri Gorontalo. Laboratorium Fisika dipilih sebagai tempat pelaksanaan praktikum dikarenakan laboratorium memiliki fasilitas praktikum yang lengkap dan memadai, serta telah memenuhi kriteria dilaksanakannya praktikum. Kegiatan ini berlangsung dari tanggal 8 sampai 15 November 2014 pukul 17.00 WITA sampai dengan selesai.

BAHAN DAN ALAT

Dalam praktikum ini, alat dan bahan yang digunakan diantaranya adalah Catu daya yang berfungsi sebagai sumber tegangan input. Voltmeter berfungsi untuk mengukur tegangan listrik yang keluar dari sumber tegangan input atau sebagai pengukur tegangan output. Amperemeter berfungsi sebagai pengukur kuat arus listrik yang mengalir dari rangkaian diode. Papan rangkaian (PCB) yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan komponen yaitu diode dan resistor. Pada praktikum ini, PCB yang digunakan adalah PCB yang berlubang guna mempermudah dalam pemasangan diode dan resistor, Serta kabel penghubung yang berfungsi untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen yang lain. Kabel penghubung merupakan salah satu alat yang penting dalam penelitian ini, Karena tanpa kabel penghubung, arus listrik maupun tegangan tidak akan mengalir. kebel penghubung ini akan disambungkan dengan diode dan resistor yaitu dengan di solder. Dioda berfungsi untuk menyearahkan arus listrik dari anoda ke katoda, sedangkan Resistor berfungsi sebagai alat untuk menghambat arus sehingga menghasilkan tahanan.

     Berdasarkan alat dan bahan diatas, dapat diselidiki hubungan antara tegangan dan kuat arus dari sebuah dioda semikonduktor dengan merangkai alat dan bahan diatas tadi sesuai dengan skema rangkaian dibawah ini.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada praktikum ini, dioda dan resistor dipasang pada papan rangkaian, kemudian dioda dan resistor dihubungkan menggunakan kabel penghubung secara seri pada amperemeter dan diparalelkan dengan voltmeter yang kemudian dihubungkan lagi ke catu daya sebagai sumber tegangan. Tegangan pada catu daya disebut tegangan masukan (Vinput) dan tegangan yang ada pada voltmeter disebut dengan tegangan keluaran (Voutput).

Adapun hasil dari praktikum ini diperlihatkan pada tabel Hubungan antara tegangan dan kuat arus pada dioda semikonduktor di bawah ini :

Vinput (V)	Voutput (V)	Kuat Arus (I)
0.1	0.1	0.01
0.2	0.2	0.016
0.3	0.3	0.021
0.4	0.4	0.03
0.5	0.5	0.035
0.6	0.6	0.045
0.7	0.7	0.049

Tabel I : Hubungan antara tegangan dan kuat arus pada dioda semikonduktor

            Berdasarkan hasil praktikum di atas, dapat dibuat grafik Hubungan antara tegangan dan kuat arus pada dioda semikonduktor seperti berikut :

Grafik I : Hubungan Tegangan (V) dan kuat Arus (I)

Jika kutub positif  pada sumber tegangan dihubungkan dengan kaki anoda daerah p dan kutub negatifnya dihubungkan dengan kaki katoda daerah n, maka pada kondisi ini dioda forward bias, dioda dapat menghasilkan energi yang besar, dimana kutub negatif sumber akan mendorong dan menolak elektron bebas pada daerah n menuju ke junction. Adanya tambahan energi dari sumber akan menyebabkan elektron bebas tersebut dapat melewati junction dan melompat ke daerah p lalu jatuh ke hole. Rekombinasi terjadi pada jarak-jarak yang bervariasi tergantung berapa lama alektron bebas pada daerah p ini bertahan untuk tidak jatuh ke hole. Bila elektron bebas jatuh pada hole, maka elektron ini menjadi elektron valensi, pada pita valensi ini elektron tersebut dapat bergerak menuju kutub positif melalui hole di daerah p, sehingga adanya aliran listrik pada dioda dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran elektron.

Sebaliknya jika kutub negatif pada sumber tegangan dihubungkan degan kaki anoda daerah p dan kutub positifnya dihubungkan dengan kaki anoda daerah n, maka pada kondisi ini dioda di revers bias, dimana elektron-elektron bebas di sisi n berpindah dari junction kearah kutub positif sumber, hole pada sisi p juga bergerak menjauhi junction ke arah kutub negatif sumber. Elektron bebas pada sisi n yang bergerak kearah positif sumber akan menimbulkan lebih banyak ion positif pada daerah kosong sisi n yang dekat dengan juction, begitu juga dengan hole pada sisi p yang bergerak kearah kutub negatif sumber akan menimbulkan banyak ion negatif pada daerah kosong sisi p yang dekat dengan junction, akibatnya daerah pengosongan akan semakin lebar. Makin besar tegangan revers bias, makin lebar pula daerah pengosongan yang terbentuk. (academia.edu, Online).

Karakteristik volt-amper dari dioda  PN-junction dapat ditunjukkan, bahwa arus total yang mengalir lewat PN-junction karena penggunaan tegangan V lewat hubungan dibe­rikan oleh

Dimana :

I_s = arus jenuh balik,

e = muatan satu elektron (= 1,6 x 10^-19 coulomb),

k = konstanta Boltzmann (= 1,38 x 10^-23 joule ^oK^-1)

T= temperatur dalam °K, dan η angka konstan yang tergantung pada bahan dioda. Untuk germanium η = 1, dan un­tuk silikon n ≈ 2.

Jika V positif berarti dioda diberi forward bias, dan jika V negatif berarti diberi reverse bias. Karakteristik hubungan volt-amper dari diode semikonduktor, ditunjukkan dalam sebuah grafik dibawah ini.(Sunny, staf Gunadarma. Online.)

SIMPULAN

            Arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian dioda semikonduktor jika diberi forward bias, karena karena pada keadaan tersebut diode semikonduktor memiliki tahanan jenis  yang  rendah (resistansi kecil) sehingga arus yang mengalir cukup besar, sebaliknya jika diberi revers bias, akan menyebakan perlawanan arus sehingga arus yang mengalir sangat kecil atau dapat dikatakan tidak ada arus yang mengalir. Sedangkan hubungan antara tegangan dan kuat arus dari dioda semikonduktor dapat dilihat pada grafik hubungan antara tegangan dan kuat karus pada dioda.

SARAN

Pada saat melakukan praktikum ini, ada beberapa faktor yang menjadi penghambat, seperti ketidaksempurnaan alat. Alat yang digunakan tidak semuanya dalam keadaan baik, sehingga data pengukuran yang didapatkan juga kurang sesuai seperti yang diharapkan. Sehingga kiranya, laboratorium dapat menyediakan alat yang bekerja dengan baik, guna kesempurnaan praktikum ini selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Irwan. 2004. Elektronika 1. Online Diakses pada tanggal 03/12/2014, tersedian di :

http://sunny.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/2538/BAGIAN+3b.pdf

Nisa, Diani Ainun. 2012. Krakteristik Dioda (D1). Surabaya. Online, diakses tanggal : 03 Desember 2014, tersedia di :

https://www.academia.edu/6768662/KARAKTERISTIK_DIODA_D1 (Online diakses tanggal 03/12/2014)

Barmawi, Malvino. 1985. Prinsip-prinsip Elektronika Edisi ke-tiga Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Malvino, Albert Paul. 1985. Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor PengantarTtransistor dan Rangkaian Terpadu Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga.

Margunari, A.R. 1983. Pengantar Umum Elektroknik. Jakarta :  PT. Dian Rakyat

Millman, Jackob. 1993. Mikroelektronika Sistem Digital dan Rangkaian Analog. Jakarta : Erlangga.

Sedra, Adel S, ett all. 1990. Rangkaian Mikroelektronik Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga.

Sutrisno.1986. Elektronika Teori  dan Penerapannya. Bandung; ITB

Sutanto. 2006. Rangkain Elektronika Analog dan Terpadu. Jakarta: UI-Press.

Tooley, Mike. 2003. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Jakarta: Erlangga