Pendekatan Dioda

Dalam menganalisis rangkaian dioda terdapat 3 pendekatan dioda yang dapat digunakan, yaitu dioda ideal, pendekatan dioda kedua, dan pendekatan dioda ketiga.

Dioda Ideal

Dioda ideal adalah pendekatan dioda yang paling sederhana. Pada kondisi bias maju (forward bias), dioda ideal beroperasi seperti konduktor sempurna dimana resistansinya bernilai nol sehingga arus mengalir melalui dioda. Pada kondisi bias mundur (reverse bias), dioda ideal beroperasi seperti isolator sempurna dimana resistansinya bernilai tidak terhingga sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Kurva tegangan-arus dioda ideal dan rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 (a) Kurva Tegangan-Arus Dioda Ideal (b) Rangkaian Ekivalen Dioda Ideal

Pendekatan Dioda Kedua

Pendekatan dioda kedua memperhitungkan tegangan lutut (knee voltage) dioda. Pada kondisi bias maju, arus akan mengalir melalui dioda saat tegangan dioda melebihi tegangan lutut. Pada kondisi bias mundur, tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Kurva tegangan-arus pendekatan dioda kedua dan rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 (a) Kurva Tegangan-Arus Pendekatan Dioda Kedua (b) Rangkaian Ekivalen Pendekatan Dioda Kedua

Pendekatan Dioda Ketiga

Pendekatan dioda ketiga memperhitungkan tegangan lutut dan resistansi bulk. Pada kondisi bias maju, arus akan mengalir melalui dioda saat tegangan dioda melebihi tegangan lutut. Semakin besar arus yang mengalir melalui dioda, semakin besar tegangan dioda karena jatuh tegangan (voltage drop) yang diakibatkan oleh resistansi bulk. Tegangan dioda pada kondisi bias maju setelah melebihi tegangan lutut dapat dihitung dengan persamaan berikut.

$$V_{D} = V_{K} + \left (I_{D} \times R_{B}\right )$$

Resistansi bulk dapat diabaikan jika nilainya lebih kecil dari 1% resistansi thevenin yang diamati dari dioda. Pada kondisi bias mundur, tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Kurva tegangan-arus pendekatan dioda ketiga dan rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Kurva Tegangan-Arus Pendekatan Dioda Ketiga (b) Rangkaian Ekivalen Pendekatan Dioda Ketiga

Referensi:

Malvino, A., & Bates, D. (2016). Electronic Principles. New York: McGraw-Hill.