Apa itu Dioda Ideal?

Apa itu Dioda Ideal?

Definisi Dioda Ideal

Dioda ideal didefinisikan sebagai dioda yang sempurna tanpa cacat, beroperasi secara ideal dalam kondisi biasan maju dan mundur. Biasanya, dioda bekerja dalam biasan maju atau mundur. Kita dapat menganalisis karakteristik dioda ideal dalam kedua mode ini secara terpisah.

Karakteristik Dioda Ideal saat Biasan Maju

Hambatan Nol

Dalam biasan maju, dioda ideal menawarkan hambatan nol terhadap aliran arus, menjadikannya konduktor yang sempurna. Ini berarti dioda ideal tidak memiliki potensial penghalang. Hal ini memunculkan pertanyaan apakah dioda ideal memiliki daerah deplesi, karena hambatan berasal dari muatan yang tidak bergerak dalam daerah deplesi.

Arus Tak Terhingga

Dioda ideal dapat mengizinkan arus tak terhingga mengalir dalam biasan maju karena hambatan nol, sesuai dengan hukum Ohm.

Jumlah Arus Tak Terhingga

Sifat ini berasal dari hambatan nol dioda ideal dalam biasan maju. Menurut hukum Ohm (I = V/R), jika hambatan (R) adalah nol, arus (I) menjadi tak terhingga (∞). Dengan demikian, dioda ideal dalam biasan maju dapat secara teoritis mengizinkan jumlah arus tak terbatas mengalir melaluinya.

Tegangan Ambang Nol

Karakteristik ini juga berasal dari hambatan nol dioda ideal. Tegangan ambang adalah tegangan minimum yang diperlukan untuk mengatasi potensial penghalang dan mulai menghantarkan. Jika dioda ideal tidak memiliki daerah deplesi, tidak ada tegangan ambang. Ini memungkinkan dioda ideal untuk langsung menghantar ketika dibias, seperti ditunjukkan oleh kurva hijau pada Gambar 1.

Karakteristik Dioda Ideal saat Biasan Mundur

Hambatan Tak Terhingga

Dalam biasan mundur, dioda ideal diharapkan sepenuhnya menghentikan aliran arus. Ini berarti ia berperilaku seperti insulator yang sempurna ketika dibias mundur.

Arus Bocor Revers Nol

Sifat dioda ideal ini dapat langsung disimpulkan dari sifat sebelumnya yang menyatakan bahwa dioda ideal memiliki hambatan tak terhingga ketika beroperasi dalam mode biasan mundur. Alasannya dapat dipahami dengan mempertimbangkan hukum Ohm kembali yang sekarang mengambil bentuk (ditunjukkan oleh kurva merah pada Gambar 1). Dengan demikian, ini berarti tidak akan ada arus yang mengalir melalui dioda ideal ketika dibias mundur, tidak peduli seberapa tinggi tegangan revers yang diterapkan.

Tidak Ada Tegangan Breakdown Revers

Tegangan breakdown revers adalah tegangan di mana dioda yang dibias mundur gagal dan mulai menghantarkan arus besar. Sekarang, dari dua sifat terakhir dioda ideal, seseorang dapat menyimpulkan bahwa ia akan menawarkan hambatan tak terhingga yang sepenuhnya menghentikan aliran arus melaluinya. Pernyataan ini tetap berlaku terlepas dari besarnya tegangan revers yang diterapkannya. Ketika kondisi begitu, fenomena breakdown revers tidak akan pernah terjadi sehingga tidak ada pertanyaan tentang tegangan yang bersangkutan, yaitu tegangan breakdown revers. Karena semua sifat ini, dioda ideal terlihat berperilaku sebagai saklar semikonduktor yang sempurna yang akan terbuka ketika dibias mundur dan tertutup ketika dibias maju.

Sekarang, mari kita hadapi realitasnya. Secara praktis, tidak ada yang namanya dioda ideal. Apa artinya ini? Jika tidak ada hal seperti itu, lalu mengapa kita perlu mengetahui atau belajar tentangnya? Bukankah itu hanya membuang-buang waktu? Tidak, tidak juga.

Alasannya: Konsep idealisasi membuat segala sesuatunya lebih baik. Aturan ini berlaku untuk apa pun, saya maksud, tidak hanya teknis. Ketika kita sampai pada masalah dioda ideal, kebenaran tersebut muncul sebagai kemudahan dengan mana seorang desainer atau debugger (mungkin siapa saja, katakanlah, bahkan siswa atau orang awam) dapat memodelkan/meng-debug/ menganalisis rangkaian atau desain tertentu secara keseluruhan.

Pentingnya Praktis

Memahami konsep dioda ideal membantu dalam pemodelan, debugging, dan analisis rangkaian, meskipun dioda ideal tidak ada dalam kenyataan.