Karakteristik dioda adalah perilaku sebuah komponen dioda ketika dia dialiri arus listrik baik searah (DC) atau bolak-balik(AC). Kita bisa memahami karakteristik tersebut secara sederhana maupun secara detail. Karakteristik dioda yang paling dasar adalah ia akan menghantar jika dikerjakan secara maju (forward) dan akan menghambat jika dikerjakan secara terbalik (reverse).
Secara sederhana kita bisa mengamati karakteristik sebuah dioda ketika maju atau mundur dengan indikator on/off biasa. Kemudian lebih detail lagi kita juga bisa mengamati karakteristik kerja dioda melalui grafik. Dengan grafik akan tampak beberapa area yang menunjukkan perilaku dioda pada berbagai kondisi tegangan.
Untuk memahami karakteristik dioda melalui pengukuran, bisa dilakukan dengan cara menghubungkan dioda secara seri dengan sebuah sumber tegangan DC dan sebuah resistor. Melalui percobaan pada rangkaian tersebut, kita bisa mengukur tegangan pada dioda ketika kita mengubah sumber tegangan DC.
Rangkaian percobaan digambarkan pada skema sederhana berupa sebuah dioda dan resistor seperti gambar dibawah. Kemudian hasil pengukuran yang diperoleh digambarkan melalui grafik membentuk kurva karakteristik dioda saat menghantar dan menyumbat.
Karakteristik Dioda Secara Sederhana
Untuk melihat kondisi dioda secara sederhana kita bisa menggunakan sebuah lampu indikator yang dihubungkan dengan power supply dengan perantaraan dioda. Karakteristik dioda akan terlihat melalui nyala lampu ketika dioda dikerjakan secara maju (forward) atau dikerjakan secara munduk (reverse).
Pada kondisi maju (forward), sifat dioda adalah menghantar atau mengalirkan arus. Ini tampak pada kondisi lampu yang menyala yang menandakan ada arus listrik yang masuk ke lampu.
Kemudian pada kondisi sebaliknya ketika dioda dipasang secara mundur (reverse) maka dioda adalah menghambat. Kondisi ini ditandai dengan lampu yang tidak menyala yang menandakan tidak ada arus listrik yang masuk ke lampu.
Karakteristik Dioda Pada Grafik
Karakteristik dioda yang dijelaskan diatas hanya menunjukkan perilaku komponen dioda saat dipasang maju (forward) dan mundur (reverse).
Untuk menjelaskan karakteristik dioda secara lebih detail dibutuhkan sebuah pengamatan dengan alat ukur seperti multimeter dan tidak hanya sekedar dengan nyala lampu. Untuk itu kita membutuhkan sebuah rangkaian untuk pengukuran seperti berikut ini.
Pengukuran dilakukan dengan memberi tegangan input pada kaki anoda dioda dan mengukur tegangan output pada kaki katoda dioda.
Besarnya tegangan input bisa bervariasi mulai dari tegangan negatif dengan level tertentu sesuai dengan datasheet dioda sampai pada tegangan positif dengan level tertentu diatas tegangan forward dioda. Dikutip dari sparkfun, kita bisa amati hasil pengukuran akan menunjukkan grafik fungsi tegangan terhadap arus seperti berikut ini.
Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat.
Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.
Tegangan Reverse Dioda
Area tegangan reverse adalah daerah pada level tegangan negatif (dibawah nol) dan diatas tegangan breakdown. Sedangkan area tegangan cut off adalah area diatas nol namun dibawah batas tegangan maju, misal untuk dioda silikon sebesar 0.7V dan untuk germanium sebesar 0.3V.
Area ketiga adalah area tegangan dengan level diatas tegangan forward. Pada area ini kondisi dioda adalah menghantar. Ini seperti pada percobaan sederhana dengan lampu pada rangkaian diatas dimana terlihat lampu menyala karena ada arus yang mengalir.
