Fungsi utama dioda yakni untuk mengalirkan arus listrik cuma dalam satu arah. Aplikasi dioda tergolong Sakelar, Pengatur tegangan, Penyearah, pengaduk sinyal, dll. Ada banyak sekali dioda Zener, dioda Avalanche, dioda LED, dioda Laser, dioda Schottky, dll.
Artikel ini membahas mengenai info singkat mengenai konstruksi dan cara kerja dioda avalanche. Dioda Avalanche yakni salah satu jenis dioda yang dirancang untuk mengalami avalanche breakdown pada tegangan bias balik tertentu. Persimpangan dioda khususnya dirancang untuk menghentikan fokus arus sehingga dioda kondusif oleh gangguan.
Apa itu Dioda Avalanche?
Dioda avalanche yakni salah satu jenis perangkat semikonduktor yang dirancang khusus untuk melakukan pekerjaan di kawasan kerusakan terbalik (breakdown reverse). Dioda ini digunakan selaku katup pelepas yang digunakan untuk mengontrol tekanan tata cara untuk mempertahankan tata cara listrik dari tegangan berlebih.Simbol dioda ini sama dengan dioda Zener. Dioda avalanche berisikan dua terminal yakni anoda dan katoda. Simbol dioda avalanche sama dengan dioda wajar namun dengan tepi belok dari kafe vertikal yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Konstruksi Dioda Avalanche
Secara umum, dioda avalanche dibentuk dari silikon atau materi semikonduktor lainnya. Konstruksi dioda ini menyerupai dengan dioda Zener, kecuali level doping dalam dioda ini berubah dari dioda Zener.Dioda ini sungguh diolah. Dengan demikian, lebar tempat penipisan di dioda ini sungguh kecil. Karena kawasan ini, kerusakan terbalik terjadi pada tegangan lebih rendah di dioda ini.
Di segi lain, dioda avalanche didoping ringan. Jadi, lebar lapisan penipisan dioda avalanche sungguh besar dievaluasi ke dioda Zener. Karena tempat penipisan yang besar ini, kerusakan terbalik terjadi pada tegangan yang lebih tinggi di dioda. Tegangan kerusakan dioda ini dengan hati-hati terletak dengan menertibkan tingkat doping dalam pembuatan.
Prinsip Kerja Dioda Avalanche
Fungsi utama dioda wajar yakni untuk memungkinkan arus listrik cuma dalam satu arah, yakni arah maju. Sedangkan, dioda avalanche memungkinkan arus di kedua arah. Tetapi, dioda ini dirancang khusus untuk melakukan pekerjaan dalam keadaan bias balik dikala tegangan melampaui tegangan tembus dalam keadaan bias terbalik. Tegangan di mana arus listrik meningkat secara tak terduga disebut tegangan breakdown.
Ketika tegangan dalam keadaan bias balik dipraktekkan pada dioda ini maka itu melampaui tegangan breakdown, persimpangan breakdown akan terjadi. Rincian persimpangan ini dinamai selaku avalanche breakdown. Setiap kali tegangan bias maju dipraktekkan pada dioda ini, maka mulai melakukan pekerjaan menyerupai dioda PN-junction biasa dengan membolehkan arus listrik melaluinya.
Ketika tegangan bias terbalik dipraktekkan pada dioda avalanche, maka pembawa muatan dominan di semikonduktor tipe-P dan tipe-N dipindahkan dari PN-junction. Akibatnya, lebar kawasan penipisan bertambah. Jadi, pembawa dominan tidak akan membiarkan arus listrik. Padahal, pembawa muatan minoritas mengenali gaya tolak dari tegangan eksterior.
Akibatnya, pedoman pembawa muatan minoritas dari tipe-P ke tipe-N & tipe-N ke tipe-P dengan menggerakkan arus listrik. Padahal, arus digerakkan oleh pembawa muatan minoritas sungguh sedikit. Arus kecil yang dilewati oleh pembawa muatan minoritas disebut selaku arus bocor terbalik.
Jika tegangan balik bias dipraktekkan untuk ini, lebih lanjut dioda meningkat, pembawa muatan minoritas akan mendapat sejumlah besar energi dan bergerak lebih singkat ke kecepatan yang lebih baik.
Elektron yang bergerak bebas dengan kecepatan tinggi akan menabrak atom kemudian mentransfer energi ke elektron valensi. Elektron valensi yang mendapat energi yang cukup dari elektron cepat akan dipisahkan dari atom induknya dan bermetamorfosis elektron bebas. Sekali lagi, elektron ini dipercepat.
Ketika elektron bebas ini bertabrakan dengan atom lain, mereka menciptakan lebih banyak elektron. Karena gesekan konstan dengan molekul-molekul ini, sejumlah besar elektron atau holes (lubang) bebas diproduksi. Sejumlah besar elektron bebas ini menahan arus berlebih di dioda.
Setiap kali tegangan balik dipraktekkan pada dioda, maka itu terus meningkat. Di beberapa ujung, avalanche breakdown dan persimpangan (junction) breakdown terjadi. Pada titik ini, sedikit kenaikan tegangan akan dengan segera mengembangkan arus listrik.
Peningkatan arus yang tidak disangka-sangka ini sanggup merusak dioda junction biasa. Meskipun demikian, dioda avalanche mungkin tidak rusak alasannya mereka dirancang dengan hati-hati biar berfungsi di kawasan avalanche.
Tegangan Breakdown Dioda
Tegangan breakdown dioda avalanche tergantung pada kepadatan doping. Meningkatnya densitas doping akan menghemat tegangan kerusakan dioda.
Aplikasi Dioda Avalanche
Aplikasi dioda avalanche meliputi hal-hal berikut.- Dioda avalanche digunakan untuk melindungi rangkaian. Ketika tegangan bias balik mulai meningkat, dioda dengan sengaja mengawali pengaruh avalanche pada tegangan tetap.
- Ini menciptakan dioda untuk mulai mengerjakan arus tanpa melukai dirinya sendiri, dan mengalihkan daya ekstrim dari rangkaian listrik ke terminal ground.
- Desainer menggunakan lebih banyak dioda untuk melindungi rangkaian dari tegangan yang tidak diinginkan.
- Dioda ini digunakan selaku generator white noise.
- Dioda avalanche menciptakan noise RF, mereka lazimnya digunakan selaku sumber noise di radio gear. Misalnya, mereka sering digunakan selaku sumber frekuensi radio untuk jembatan antena penganalisa. Dioda avalanche digunakan untuk menciptakan frekuensi gelombang mikro.
