Apakah Diode Ideal?

Apakah Dioda Ideal?

Definisi Dioda Ideal

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

Karakteristik Dioda Ideal saat Bias Maju

Tahanan Nol

Dalam bias maju, dioda ideal menawarkan tahanan nol terhadap aliran arus, menjadikannya konduktor sempurna. Ini berarti dioda ideal tidak memiliki potensial penghalang. Hal ini memunculkan pertanyaan apakah dioda ideal memiliki wilayah penghabisan, karena tahanan berasal dari muatan yang tidak bergerak di wilayah penghabisan.

Arus Tak Terhingga

Dioda ideal dapat memungkinkan arus tak terhingga mengalir dalam bias maju karena tahanan nol, sesuai dengan hukum Ohm.

Jumlah Arus Tak Terhingga

Sifat ini berasal dari tahanan nol dioda ideal dalam bias maju. Sesuai dengan hukum Ohm (I = V/R), jika tahanan (R) adalah nol, arus (I) menjadi tak terhingga (∞). Oleh karena itu, dioda ideal dalam bias maju dapat secara teoritis memungkinkan jumlah arus yang tidak terbatas mengalir melaluinya.

Tegangan Ambang Nol

Karakteristik ini juga berasal dari tahanan nol dioda ideal. Tegangan ambang adalah tegangan minimum yang diperlukan untuk mengatasi potensial penghalang dan memulai konduksi. Jika dioda ideal tidak memiliki wilayah penghabisan, tidak ada tegangan ambang. Ini memungkinkan dioda ideal untuk segera mengkonduksi ketika dipolarisasi, seperti ditunjukkan oleh kurva hijau pada Gambar 1.

Karakteristik Dioda Ideal saat Bias Mundur

Tahanan Tak Terhingga

Dalam bias mundur, dioda ideal diharapkan sepenuhnya menghentikan aliran arus. Ini berarti ia berperilaku seperti insulator sempurna ketika dipolarisasi mundur.

Arus Bocor Mundur Nol

Sifat dioda ideal ini dapat langsung ditarik dari sifat sebelumnya yang menyatakan bahwa dioda ideal memiliki tahanan tak terhingga ketika beroperasi dalam mode bias 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 dipolarisasi mundur, tidak peduli seberapa tinggi tegangan mundur yang diterapkan.

Tidak Ada Tegangan Breakdown Mundur

Tegangan breakdown mundur adalah tegangan di mana dioda yang dipolarisasi mundur gagal dan mulai mengkonduksi arus yang besar. Sekarang, dari dua sifat terakhir dioda ideal, seseorang dapat menyimpulkan bahwa ia akan menawarkan tahanan tak terhingga yang sepenuhnya menghambat aliran arus melaluinya. Pernyataan ini tetap berlaku terlepas dari besarnya tegangan mundur yang diterapkan kepadanya. Ketika kondisinya demikian, fenomena breakdown mundur tidak akan pernah terjadi, sehingga tidak ada pertanyaan tentang tegangannya, yaitu tegangan breakdown mundur. Karena semua sifat ini, dioda ideal tampak berperilaku sebagai saklar semikonduktor sempurna yang akan terbuka ketika dipolarisasi mundur dan tertutup ketika dipolarisasi maju.

Sekarang, mari kita hadapi kenyataan. 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 benar-benar.

Alasannya adalah: Konsep idealisasi membuat segalanya lebih baik. Aturan ini berlaku untuk apa saja, maksud saya, tidak hanya teknis. Ketika kita datang ke masalah dioda ideal, kebenaran tersebut termanifestasi dalam kemudahan dengan mana seorang desainer atau debugger (mungkin siapa pun, katakanlah, bahkan seorang siswa atau orang awam) dapat memodelkan/mengdebug/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.