Dioda bekerja seperti katup listrik satu arah. Saat kutub positif sumber tegangan dihubungkan ke anoda dan kutub negatif ke katoda (forward bias), dioda akan menghantarkan arus karena penghalang energi di dalamnya terbuka. Sebaliknya, jika kutubnya dibalik (reverse bias), dioda tidak menghantarkan arus karena penghalangnya menutup. Jadi, dioda hanya mengizinkan arus mengalir dari anoda ke katoda saja.
2. Dioda Zener
Dioda Zener bekerja hampir sama dengan dioda biasa, tetapi punya keunikan saat diberi tegangan balik (reverse bias). Saat tegangan balik mencapai nilai tertentu yang disebut tegangan Zener, dioda ini justru mulai menghantarkan arus balik tanpa rusak. Karena itu, dioda Zener digunakan untuk menjaga tegangan tetap stabil pada nilai tertentu meskipun sumber tegangannya berubah-ubah.
3. Dioda Half Wave Rectifier
pada rangkaian Half Wave Rectifier hanya menghantarkan arus pada setengah gelombang positif dari arus AC. Ketika gelombang negatif datang, dioda akan memblokirnya sehingga tidak ada arus yang lewat. Hasilnya, arus keluaran menjadi gelombang DC berdenyut yang hanya terdiri dari bagian positif saja, sedangkan bagian negatif terpotong.
4. Dioda Full Wave Rectifier
Dioda pada rangkaian Full Wave Rectifier bekerja berpasangan dalam susunan jembatan (bridge). Saat gelombang AC positif, dua dioda menghantarkan arus, dan saat gelombang negatif, dua dioda lainnya mengambil alih, sehingga kedua sisi gelombang AC diubah menjadi arus DC yang searah. Prinsip ini membuat hasil keluarannya lebih halus dan efisien dibanding Half Wave Rectifier.
1. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian forward bias!
Jawab:
Pada kondisi forward bias, anoda dioda diberi tegangan positif terhadap katoda. Saat tegangan input kecil, arus yang mengalir masih sangat kecil karena lapisan penghalang (depletion layer) belum sepenuhnya terbuka. Namun, ketika tegangan input melewati nilai ambang (sekitar 0,7 V untuk dioda silikon), lapisan penghalang menipis secara drastis dan dioda mulai menghantarkan arus besar.semakin besar tegangan input setelah ambang, arus meningkat cepat, sedangkan tegangan dioda tetap hampir konstan (sekitar 0,7 V). Jadi hubungan V–I bersifat non-linear, dengan kenaikan arus yang sangat tajam setelah titik ambang.
2. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian reverse bias!
Jawab:
Pada reverse bias, anoda dioda diberi tegangan negatif terhadap katoda. Dalam kondisi ini, daerah penghalang (depletion layer) melebar, sehingga hampir tidak ada arus yang mengalir kecuali arus bocor yang sangat kecil (mikroampere). Saat tegangan input dinaikkan semakin tinggi secara negatif, arus tetap hampir nol hingga mencapai titik breakdown. Setelah tegangan breakdown terlewati, dioda bisa mulai menghantarkan arus besar secara tiba-tiba — namun pada dioda biasa kondisi ini merusak dioda, sedangkan pada dioda Zener justru dimanfaatkan untuk regulasi tegangan.
3. Analisa prinsip kerja dari diode zener berdasarkan percobaan!
Jawab:
Pada percobaan dioda Zener, rangkaian biasanya diberi bias balik (reverse bias). Saat tegangan input masih di bawah tegangan Zener, arus yang mengalir sangat kecil. Begitu tegangan input melebihi tegangan Zener, dioda mulai menghantarkan arus balik, tetapi tegangan dioda tetap konstan pada nilai Zener-nya. Dari hasil ini bisa disimpulkan bahwa dioda Zener menjaga tegangan tetap stabil meskipun tegangan input berubah-ubah, sehingga fungsinya sangat cocok untuk penstabil atau pengatur tegangan (voltage regulator).
4. Analisa gelombang output pada rangkaian Half Bridge Rectifier!
Jawab:
Pada Half Wave Rectifier, hanya satu dioda yang digunakan. Ketika gelombang AC positif, dioda menghantarkan arus dan menyalurkan tegangan ke beban. Saat gelombang AC negatif, dioda terbalik (reverse bias) dan tidak menghantarkan arus. Hasilnya, output hanya terdiri dari setengah siklus positif dari sinyal AC — sedangkan setengah siklus negatif hilang. Jadi bentuk gelombangnya hanya muncul di bagian positif saja, menghasilkan DC berdenyut (pulsating DC) dengan banyak riak (ripple).
5. Analisa gelombang output pada rangkaian Full Bridge Rectifier!
Jawab:
Pada Full Wave Rectifier (Bridge), digunakan empat dioda dalam susunan jembatan. Saat gelombang AC positif, dua dioda (misalnya D1 dan D2) menghantarkan arus, dan pada saat gelombang AC negatif, dua dioda lainnya (D3 dan D4) yang menghantarkan. Dengan cara ini, kedua setengah siklus AC disearahkan menjadi arus DC yang searah, sehingga tidak ada bagian gelombang yang hilang. Hasilnya adalah output DC yang lebih rata dan efisiensi penyearahan dua kali lebih baik dibandingkan Half Wave Rectifier.
