Saturday, September 12, 2015

Prinsip Kerja Dioda Photo

Dioda Photo adalah jenis dioda yang bisa mendeteksi keberadaan cahaya. Dioda photo mengubah cahaya menjadi arus, artinya dioda photo akan mengalirkan arus jika ada cahaya yang mengenainya. Jadi dengan kata lain, dioda photo akan menghantar jika terkena cahaya. Besarnya konduktivitas dioda photo tergantung dari kuat cahaya yang masuk. Semakin besar intersitas cahaya maka dioda photo akan semakin menghantar.

Dioda photo juga dibuat dari bahan-bahan semikonduktor seperti Silikon, Germanium, Indium gallium arsenide dan Mercury cadmium telluride. Sebuah dioda photo normalnya berisi sebuah p-n junction dengan pancaran dangkal yang biasanya merupakan sebuah konfigurasi semikonduktor tipe P diatas tipe N meskipun konfigurasi tipe N diatas tipe P bisa meningkatkan responsivitas di wilayah 1μm. Dioda photo modern umumnya dibuat dari pancaran dua dimensi atau metode pemasukan ion.

Simbol dan Bentuk Fisik Dioda Photo

Dioda Photo digambarkan dengan simbol dioda dengan tanda panah kedalam. Jika diperhatikan, simbol dioda photo ini merupakan kebalikan dari LED, jika led panahnya keluar mka dioda photo panahnya kedalam. Ada bermacam-macam bentuk fisik dioda photo, ada yang berbentuk persis dengan LED, ada yang berbentuk sensor dan lain-lain.

Berikut ini simbol dan contoh bentuk fisik dioda photo :
Bentuk fisik dan Simbol Dioda Photo

Cara Kerja Dioda Photo

P-N Junction dan Area penipisan (Depletion Region) adalah bagian terpenting dalam cara kerja dioda photo. Daerah kerja dioda photo dibuat ketika dopan tipe P dengan hole-nya bertemu dengan dopan tipe N sehingga terisi elektron dari semikonduktor tipe N tersebut. Pertemuan antara hole dan elektron ini menyebabkan aliran arus.

Ketika cahaya masuk ke dioda photo dengan intensitas yang cukup maka cahaya akan diserap untuk membentuk pasangan elektron dan hole. Pasangan inilah yang memungkinkan aliran arus listrik. Semakin tinggi intensitas cahaya yang masuk maka semakin besar arus listrik yang dialirkan, atau jika dilihat dari perlawanan resistansi maka semikin besar intensitas cahaya yang masuk semakin kecil perlawanan resistansinya.

Dioda photo dapat diaplikasikan pada rangkaian elektronika sebagai sensor cahaya. Dioda photo banyak dipakai untuk keperluan sensor seperti pada otomatisasi industri. Dioda photo juga ada yang dikombinasikan dengan led menjadi satu komponen seperti komponen opto coupler yang salah satu fungsinya mengisolasi antara ground hot (nyetrum) dan ground cold (aman) pada rangkaian SMPS.

Dioda photo dapat dikerjakan dengan dua mode, yaitu mode photovoltaik dan photoconductive. Pemilihan mode tergantung pada kebutuhan kecepatan aplikasi, dan jumlah arus gelap yang tersedia. Dalam modus photovoltaik, arus saat gelap adalah minimal. Dioda menunjukkan perubahan yang lebih cepat ketika dioperasikan dalam mode photokonduktif. Untuk lebih jelas, berikut ini penjelasan dari kedua mode tersebut.

Mode Photovoltaik

Mode photovoltaik adalah mengambil tegangan kecil yang dihasilkan oleh photodiode saat terkena cahaya lalu menguatkannya dengan sebuah op-amp agar bisa terbaca. Semakin besar intensitas cahaya maka tegangan yang dihasilkan akan semakin besar dan begitu juga sebaliknya.

Mode photovoltaik ini mirip dengan cara kerja solar cell hanya saja tegangan yang dihasilkan sangat kecil. Ciri penggunaan dioda photo dengan mode photovoltaik adalah tidak adanya resistor bias yang menuju dioda.

Berikut ini contoh rangkaian dioda photo yang dikerjakan pada mode Photovoltaik:

Mode Photoconductive

Mode photoconductive adalah menggunakan perubahan arus yang mengalir pada dioda photo saat terkena cahaya. Kita bisa membuat konversi perubahan arus ini menjadi perubahan tegangan dengan cara memasang sebuah resistor bias sehingga membentuk rangkaian pembagi tegangan.

Berikut ini contoh rangkaian dioda photo yang dikerjakan pada mode Photoconductive:

Referensi :

0 komentar

Post a Comment