Resistor Bergantung Cahaya: Panduan Lengkap

Apakah Resistor Bergantung Cahaya?

Resistor bergantung cahaya didefinisikan sebagai perangkat yang resistansinya berkurang dengan meningkatnya intensitas cahaya dan bertambah dengan berkurangnya intensitas cahaya. Resistansi LDR dapat berkisar dari beberapa ohm hingga beberapa megaohm, tergantung pada jenis dan kualitas bahan yang digunakan serta suhu lingkungan.

Simbol untuk resistor bergantung cahaya ditunjukkan di bawah ini. Panah menunjukkan arah cahaya yang jatuh padanya.

Bagaimana Cara Kerja Resistor Bergantung Cahaya?

Prinsip kerja resistor bergantung cahaya didasarkan pada fenomena fotokonduktivitas. Fotokonduktivitas adalah peningkatan konduktivitas listrik suatu bahan ketika menyerap foton (partikel cahaya) dengan energi yang cukup.

Ketika cahaya jatuh pada LDR, foton mengaktifkan elektron dalam band valensi (kulit terluar atom) dari bahan semikonduktor dan membuat mereka melompat ke band konduksi (kulit di mana elektron dapat bergerak bebas). Ini menciptakan lebih banyak elektron bebas dan lubang (muatan positif) yang dapat membawa arus listrik. Akibatnya, resistansi LDR berkurang.

Jumlah perubahan resistansi tergantung pada beberapa faktor, seperti:

• Panjang gelombang dan intensitas cahaya yang datang

• Selisih energi antara band valensi dan band konduksi (band gap) dari bahan semikonduktor

• Tingkat dopan (jumlah impuritas yang ditambahkan untuk memodifikasi sifat listrik) dari bahan semikonduktor

• Luas permukaan dan ketebalan LDR

• Suhu dan kelembaban lingkungan

Apa Karakteristik Resistor Bergantung Cahaya?

Karakteristik utama dari resistor bergantung cahaya adalah:

• Nonlinear: Hubungan antara resistansi dan intensitas cahaya tidak linear, tetapi eksponensial. Ini berarti bahwa perubahan kecil dalam intensitas cahaya dapat menyebabkan perubahan besar dalam resistansi, atau sebaliknya.

• Respons spektral: Sensitivitas LDR bervariasi dengan panjang gelombang cahaya. Beberapa LDR mungkin tidak merespons sama sekali terhadap rentang panjang gelombang tertentu. Kurva respons spektral menunjukkan bagaimana resistansi berubah dengan panjang gelombang yang berbeda untuk LDR tertentu.

• Waktu respons: Waktu respons adalah waktu yang dibutuhkan oleh LDR untuk mengubah resistansinya ketika terkena atau dilepas dari cahaya. Waktu respons terdiri dari dua komponen: waktu naik dan waktu turun. Waktu naik adalah waktu yang dibutuhkan oleh LDR untuk menurunkan resistansinya ketika terkena cahaya, sementara waktu turun adalah waktu yang dibutuhkan oleh LDR untuk menaikkan resistansinya ketika dilepas dari cahaya. Biasanya, waktu naik lebih cepat daripada waktu turun, dan keduanya berada dalam urutan milidetik.

• Laju pemulihan: Laju pemulihan adalah laju di mana LDR kembali ke resistansi aslinya setelah terkena atau dilepas dari cahaya. Laju pemulihan tergantung pada faktor-faktor seperti suhu, kelembaban, dan efek penuaan.

• Sensitivitas: Sensitivitas LDR adalah rasio perubahan resistansi terhadap perubahan intensitas cahaya. Biasanya dinyatakan dalam persentase atau desibel (dB). Sensitivitas yang lebih tinggi berarti LDR dapat mendeteksi perubahan kecil dalam intensitas cahaya.

• Rating daya: Rating daya LDR adalah daya maksimum yang dapat diserap oleh LDR tanpa merusaknya. Biasanya dinyatakan dalam watt (W) atau miliwatt (mW). Rating daya yang lebih tinggi berarti LDR dapat menahan tegangan dan arus yang lebih tinggi.

Apa Jenis-jenis Resistor Bergantung Cahaya?

Resistor bergantung cahaya resistors dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan bahan yang digunakan untuk membangunnya:

• Fotoresistor intrinsik: Ini dibuat dari bahan semikonduktor murni seperti silikon atau germanium. Mereka memiliki selisih energi yang besar dan membutuhkan foton dengan energi tinggi untuk mengaktifkan elektron melintasi selisih energi tersebut. Mereka lebih sensitif terhadap panjang gelombang pendek (seperti ultraviolet) daripada panjang gelombang panjang (seperti inframerah).

• Fotoresistor ekstrinsik: Ini dibuat dari bahan semikonduktor yang didop dengan impuritas yang menciptakan tingkat energi baru di atas band valensi. Tingkat energi ini diisi dengan elektron yang dapat dengan mudah melompat ke band konduksi dengan foton energi rendah. Fotoresistor ekstrinsik lebih sensitif terhadap panjang gelombang panjang (seperti inframerah) daripada panjang gelombang pendek (seperti ultraviolet).

Tabel berikut merangkum beberapa bahan umum yang digunakan untuk fotoresistor intrinsik dan ekstrinsik serta rentang respons spektral mereka.

Bagaimana Membuat Rangkaian Resistor Bergantung Cahaya?

Rangkaian resistor bergantung cahaya adalah rangkaian elektronik sederhana yang menggunakan LDR sebagai