Umpan Balik dan Tindak Lanjut

39 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: Dioda Zener

A. Tujuan

Setelah mengikuti materi keselamatan kerja ini, peserta diharapkan dapat;  Menganalisis karakteristik diode zener pada saat arah maju forward dan arah mundur riverse  Menganalisis harga batas Dioda Zener  Mengaplikasikan Dioda zener sebagai penstabil tegangan paralel

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

 Mampu membandingkan perbedaan diode dengan diode Zener baik saat arah maju maupun arah mundur  Mendiskripsikan tegangan breakdown diode zener dalam menentukan tegangan kerja dari zener  Menentukan daerah kerja dari diode zener  Menentukan Iz min dan Iz mak, jika diketahui daya Zener, atau salah satunya  Menghitung Rv min dan Rv max serta menentukan nilai Rv  Menghitung daya Rv dan menentukan PDz daya diode Zener

C. Uraian Materi

1. Sifat Dasar Dioda Zener Dioda zener berbeda dengan dioda penyearah. Dioda zener dirancang untuk bekerja pada tegangan reverse bias yang biasa disebut “break down diode” Kaki katoda selalu diberi tegangan yang lebih positif terhadap anoda. Dengan mengatur tingkat dopping, pabrik dapat menproduksi dioda zener dengan tegangan break down yang bervariasi mulai kira-kira dari 2V sampai 200V.

a. Dioda Zener Dalam Kondisi Forward Bias.

Dalam kondisi forward bias dioda zener, kaki katoda diberi tegangan lebih negatif terhadap anoda atau anoda diberi tegangan lebih positif terhadap katoda seperti gambar 3.1.berikut. 40 Gambar 3.1. dioda zener dalam arah forward Dalam kondisi demikian dioda zener akan berfungsi sama halnya dioda penyearah dan mulai aktif setelah mencapai tegangan barier yaitu 0,7V. Tahanan dioda r z kecil sekali. Sedangkan konduktansi   I U besar sekali, karena tegangan maju akan mempersempit depletion layer daerah perpindahan muatan sehingga resistansinya menjadi kecil dan mengakibatkan adanya aliran elektron. Untuk lebih jelasnya lihat gambar 3.2. di bawah ini. Gambar 3.2 Depletion layer pada dioda zener dalam arah forward

b. Dioda Zener Dalam Kondisi Reverse Bias.

Dalam kondisi reverse bias Gambar 3.3, kaki katoda diberi tegangan yang lebih positif terhadap anoda. Gambar 3.3 Dioda zener dalam arah reverse 41 Jika tegangan yang diberikan kepada dioda zener mencapai nilai breakdown Gambar 3.4, elektron yang baru dibebaskan dengan kecepatan cukup tinggi membebaskan elektron valensi yang lain, sehingga arus mengalir cukup besar. Efek zener berbeda-beda tergantung dari doping pada metrial pembentukannya. Gambar 3.4 Arus bocor dioda zener pada arah reverse Pada daerah reverse, dioda zener mulai aktif bila tegangan dioda negatif sama dengan tegangan zener dioda, atau dapat dikatakan bahwa didalam daerah aktif reverse   I U konduktansi besar sekali dan sebelum aktif   I U konduktansi kecil sekali.

c. Karakteristik Dioda Zener.

Jika digambarkan kurva karakteristik dioda zener dalam kondisi forward bias dan reverse bias adalah sebagai berikut Gambar 3.5. Gambar 3.5 Grafik Karakteristik Dioda Zener