Pengertian Photodiode (Dioda Foto) dan Prinsip kerjanya

By
Photodioda atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Dioda Foto adalah komponen Elektronika yang dapat mengubah cahaya menjadi arus listrik. Dioda Foto merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan tergolong dalam keluarga Dioda. Seperti Dioda pada umumnya, Photodiode atau Dioda Foto ini memiliki dua kaki terminal yaitu kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda, namun Dioda Foto memiliki Lensa dan Filter Optik yang terpasang dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.

Cahaya yang dapat dideteksi oleh Dioda Foto diantaranya seperti Cahaya Matahari, Cahaya Tampak, Sinar Inframerah, Sinar Ultra-violet hingga sinar X. Oleh karena itu, Photodiode atau Dioda Foto yang dapat mendeteksi berbagai Cahaya ini telah banyak diaplikasikan ke berbagai perangkat Elektronika dan listrik seperti Penghitung Kendaraan, Sensor Cahaya Kamera, Alat-alat medis, Scanner Barcode dan peralatan keamanan.

Bahan-bahan Semikonduktor untuk Photodiode (Dioda Foto)

Bahan Semikonduktor yang biasanya digunakan sebagai bahan dasar Photodiode adalah Silikon (Si), Germanium (Ge), Indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP), Indium gallium arsenide (InGaAs).

Silikon (Si) : Arus Gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 400nm hingga 1000nm (terbaik di jarak 800nm – 900nm)
Germanium (Ge) : Arus Gelap lebih tinggi, berkecepatan rendah, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 900nm – 1600nm (terbaik di jarak 1400nm – 1500nm)
Indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP) : Mahal, arus gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 1000nm – 1350nm (terbaik di jarak 1100nm – 1300nm)
Indium gallium arsenide (InGaAs) : Mahal, arus gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 900nm – 1700nm (terbaik di jarak 1300nm – 1600nm)

Bentuk dan Simbol Photodiode (Dioda Foto)


Prinsip Kerja Photodiode (Dioda Foto)

Photodiode terdiri dari satu lapisan tipis semikonduktor tipe-N yang memiliki kebanyakan elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe-P yang memiliki kebanyakan hole. Lapisan semikonduktor tipe-N adalah Katoda sedangkan lapisan semikonduktor tipe-P adalah Anoda.

Saat Photodiode terkena cahaya, Foton yang merupakan partikel terkecil cahaya akan  menembus lapisan semikonduktor tipe-N dan memasuki lapisan semikonduktor tipe-P. Foton-foton tersebut kemudian akan bertabrakan dengan elektron-elektron yang terikat sehingga elektron tersebut terpisah dari intinya dan menyebabkan terjadinya hole. Elektron terpisah akibat tabrakan dan berada dekat persimpangan PN (PN junction) akan menyeberangi persimpangan tersebut ke wilayah semikonduktor tipe-N. Hasilnya, Elektron akan bertambah di sisi semikonduktor N sedangkan sisi semikonduktor P akan kelebihan Hole. Pemisahan muatan positif dan negatif ini menyebabkan perbedaan potensial pada persimpangan PN. Ketika kita hubungkan sebuah beban ataupun kabel ke Katoda (sisi semikonduktor N) dan Anoda (sisi semikonduktor P), Elektron akan mengalir melalui beban atau kabel tersebut dari Katoda ke Anoda atau biasanya kita sebut sebagai aliran arus listrik.

Model Pengoperasian Photodiode (Dioda Foto)

Terdapat dua model pengoperasian pada Photodiode, yaitu dengan model Photovoltaic dan model Photoconductive.

1. Model Photovoltaic
Seperti Sel Surya (Solar Sel), Photodiode juga dapat menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Namun tegangan dan arus listrik yang dihasilkannya sangat kecil dan tidak cukup untuk menyala sebuah lampu maupun perangkat elektronika.

2. Model Photoconductive
Karena tidak dapat menghasilkan arus listrik yang cukup untuk kebutuhan rangkaian elektronika, maka biasanya Photodiode digabungkan dengan sumber tegangan yang dipasangkan secara bias terbalik (reversed biased voltage). Model Photoconductive ini menggunakan Sumber tegangan lain sebagai penggerak beban atau rangkaian Elektronika, sedangkan Photodiode sendiri berfungsi sebagai Saklar (Switch) yang mengalirkan arus listrik ketika dikenakan cahaya.

Teknik Elektronika dan Radio Komunikasi

Loading...

Iklan feed

Populer

Cara Mengukur Trafo dengan Multitester Analog / Digital

By
Image
Multitester alias multimeter atau yang juga akrab disebut dengan avometer merupakan sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengukur komponen elektronika termasuk transformator atau trafo. Trafo atau transformator sendiri merupakan sebuah komponen elektronika yang berfungsi menaikturunkan tegangan bolak-balik atau tegangan AC dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Pada kesempatan sebelumnya, belajarelektronika.net juga sudah membahas banyak materi terkait rumus menghitung trafo. Kita bisa menemukan komponen trafo di berbagai macam rangkaian elektronika mulai dari yang sederhana hingga yang rumit seperti rangkaian power supply, amplifier, dan masih banyak lagi yang lainnya. Dan kali ini belajarelektronika.net akan mengulas bagaimana cara mengukur trafo dengan menggunakan multimeter. Cara Mengukur Trafo Sebenarnya teknik untuk mengukur trafo ada beberapa macam dan semuanya bisa digunakan sesuai dengan selera. Namun tujuan pengukuran tetaplah satu, yakni untuk me
Read more

Rangkaian Lampu TL Tanpa Trafo Ballast

By
Image
Pastinya sebagian dari anda banyak yang masih belum tahu apa sebenarnya lampu TL itu? Ya, kebanyakan orang menganggap bahwa lampu TL adalah lampu neon. Memang tidak salah, namun ada penjabaran arti yang telah tepat terkait pengertian dari lampu TL. Lampu TL adalah singkatan dari Tube Luminescent yang merupakan sebuah lampu yang memilik bentuk tabung hampa, di mana pada setiap ujungnya terdapat dua pasang kawat pijar atau yang biasa disebut dengan coil. Prinsip kerja dari lampu TL ini tak berbeda dari lampu pijar biasa. Lampu TL juga bisa disebut dengan lampu Fluorescent ataupun Tube Lamp. Di dalam tabung lampu ini terdapat zat mercury serta gas argon yang memiliki tekanan rendah. Ketika arus listrik mengalir ke dalamnya, maka elektron-elektron akan berpindah dari ujung satu ke ujung yang lain. Setelah elektron bertabrakan dengan zat tersebut, dan elektron kembali normal, maka akan muncul cahaya. Pada umumnya sebuah lampu TL memerlukan ballast dan strarter agar bisa meny
Read more

Apa Itu Ballast Lampu, Fungsi dan Tipenya

By
Image
Sebagian besar dari anda tentu pernah mendengar istilah ballast. Ya, istilah tersebut biasanya erat kaitannya dengan lampu TL. Yang menjadi pertanyaan besar, sebenarnya apa itu ballast? Bagaimana prinsip kerjanya, dan apa saja fungsinya? Nah, pada kesempatan yang sangat baik ini, akan mengajak anda semuanya untuk belajar bersama mengenal apa itu ballast. Sebelum itu anda perlu tahu bahwa ada dua jenis ballast yang kita kenal saat ini. Yang pertama adalah ballast elektronik, dan yang kedua adalah ballast trafo. Ballast elektronik adalah rangkaian kontrol yang berfungsi untuk menyalakan lampu TL (lampu fluorescent) yang punya efisiensi daya jauh lebih baik jika dibandingkan dengan ballast trafo. Tak heran jika saat ini banyak orang lebih memilih menggunakan ballast elektronik ketimbang ballast trafo. Apa Itu Ballast Sebelumnya telah disinggung sedikit terkait pengertian ballas, yakni sebuah rangkaian kontrol yang punya fungsi menyalakan lampu TL. Perlu anda ketahui
Read more