Pengertian Photodioda dan Cara Kerjanya – Photodioda adalah jenis dioda yang bisa mendeteksi keberadaan cahaya. Dioda jenis ini mengubah cahaya menjadi arus kebalikan dari LED.
Artinya dioda akan mengalirkan arus jika ada cahaya yang mengenainya. Jadi dengan kata lain, dioda photo akan menghantar jika terkena cahaya. Besarnya konduktivitas dioda tergantung dari kuat cahaya yang masuk. Semakin besar intersitas cahaya maka dioda akan semakin menghantar.
Seperti dioda biasa, dioda jenis ini juga dibuat dari bahan-bahan semikonduktor seperti Silikon, Germanium, Indium gallium arsenide dan Mercury cadmium telluride. Dioda jenis photo ini normalnya berisi sebuah p-n junction dengan pancaran dangkal. Ini biasanya merupakan sebuah konfigurasi semikonduktor tipe P diatas tipe N meskipun konfigurasi tipe N diatas tipe P bisa meningkatkan responsivitas di wilayah 1μm. Photo dioda modern umumnya dibuat dari pancaran dua dimensi atau metode pemasukan ion.
Daftar Isi :
Simbol dan Bentuk Fisik Photodioda
Photodioda digambarkan dengan simbol dioda dengan tanda panah kedalam. Jika diperhatikan, simbol dioda ini merupakan kebalikan dari LED, jika led panahnya keluar maka photo dioda panahnya kedalam. Ada bermacam-macam bentuk fisik dari dioda, ada yang berbentuk persis dengan LED, ada yang berbentuk sensor dan lain-lain.
Berikut ini simbol dan contoh bentuk fisik photodioda :
Baca Juga : Pengertian, Simbol, Jenis, dan Fungsi dari Induktor
Baca Juga : Pengertian dan Jenis Gerbang Logika
Cara Kerja Photodioda
P-N Junction dan Area penipisan (Depletion Region) adalah bagian terpenting dalam cara kerja photodioda. Daerah kerja dioda 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.
Teori photodioda mengatakan ketika cahaya masuk ke dioda 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.
Photodioda dapat diaplikasikan pada rangkaian elektronika sebagai sensor cahaya. Dioda ini banyak dipakai untuk keperluan sensor seperti pada otomatisasi industri. Photodioda 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.
Dalam aplikasinya, photodioda 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 photodioda dengan mode photovoltaik adalah tidak adanya resistor bias yang menuju dioda.
Berikut ini contoh rangkaian photodioda yang dikerjakan pada mode Photovoltaik:
Baca Juga : Pengertian Dioda Varactor
Baca Juga : Mengenal Induktor Ideal dan Induktor Non Ideal
Mode Photoconductive
Mode photoconductive adalah menggunakan perubahan arus yang mengalir pada photodioda 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 photodioda yang dikerjakan pada mode Photoconductive:
Penggunaan Photodioda
Photodioda banyak dipakai di lingkungan industri terutama pada sistem otomatisasi alat. Pada sistem tersebut, dioda ini dipakai sebagai komponen utama sebuar sensor cahaya. Kemampuan dioda jenis ini dalam mendeteksi perbedaan level cahaya dikonversi menjadi logika benar dan salah (on/off).
Salah satu komponen sensor yang menggunakan photodioda adalah photoelectric sensor. Sensor ini dipakai untuk mendeteksi jarak, ketiadaan, atau kehadiran objek dengan menggunakan pemancar cahaya, seringnya inframerah, dan penerima fotoelektrik. Sensor ini banyak dipakai secara luas dalam industri manufaktur. (nulis-ilmu.com)
Baca Juga : Potensiometer: Pengertian, Fungsi Dan Cara Kerjanya
Baca Juga : Pengertian Transistor dan Macamnya
