Pengertian Dioda Varactor, Fungsi, Simbol & Prinsip Kerjanya

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian Dioda Varactor, Fungsi, Simbol & Prinsip Kerjanya. Jika membahas mengenai komponen dioda tentu ada banyak sekali jenisnya.

Salah satu jenis dioda yang banyak digunakan yaitu dioda varactor. Dioda ini mempunyai banyak keunikan dan berperan penting dalam rangkaian elektronika yang mempunyai frekuensi tinggi.

Pengertian Dioda Varactor

Dioda varactor adalah jenis dioda yang memiliki karakteristik kapasitansi yang dapat berubah sesuai dengan tegangan yang diberikan kepadanya.

Karena sifatnya tersebut, dioda varactor sering disebut juga sebagai dioda kapasitas variabel atau Varicap Diode (Variable Capacitance Diode).

Dioda varactor umumnya digunakan dalam rangkaian yang berhubungan dengan frekuensi, seperti dalam rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscillator), RF Filter (Tapis Frekuensi Radio), VFO (Variable Frequency Oscillator), PLL Oscillator (Phase-Locked Loop Oscillator), tuner televisi, dan tuner radio.

Rangkaian-rangkaian elektronika ini dapat ditemukan dalam perangkat-perangkat elektronika seperti radio, ponsel, pemancar radio, penerima radio, dan televisi.

Dioda varactor pertama kali dikembangkan oleh Pacific Semiconductor, sebuah anak perusahaan dari Ramo Wooldridge Corporation, yang memperoleh hak paten untuk Dioda Varactor pada tahun 1961.

Fungsi dan Penggunaan Dioda Varactor

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, dioda varactor digunakan secara luas dalam berbagai perangkat elektronika yang menggunakan sistem komunikasi frekuensi tinggi seperti televisi dan radio.

Dalam rangkaian tuner, dioda varactor sering dimanfaatkan dalam penguat RF dan osilator.

Dalam penggunaannya, frekuensi kerja penguat RF dan osilator dapat dikendalikan melalui tegangan.

Sistem ini dikenal sebagai VCO (Voltage Controlled Oscillator), di mana kita dapat mengubah saluran pada televisi hanya dengan menekan tombol pada remote control.

Berikut ini adalah contoh rangkaian osilator yang menggunakan dioda varactor, yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Bentuk, Simbol dan Karakteristik Dioda Varactor

Dioda Varaktor memiliki beberapa karakteristik yang khas, yang membuatnya menjadi pilihan yang populer dalam berbagai aplikasi. Berikut adalah beberapa karakteristik utama dari Dioda Varaktor:

Noise Rendah: Salah satu keunggulan utama dari Dioda Varaktor adalah tingkat kebisingan yang rendah. Dalam pengoperasiannya, dioda ini menghasilkan sedikit noise dibandingkan dengan jenis dioda lainnya. Hal ini membuatnya cocok digunakan dalam sistem elektronika yang memerlukan sinyal yang bersih dan jernih, terutama pada frekuensi tinggi.
Biaya Rendah dan Kekalianlan Tinggi: Dioda Varaktor tersedia dengan harga yang relatif rendah dibandingkan dengan komponen semikonduktor lainnya. Kekalianlannya yang tinggi juga menjadi salah satu keuntungannya, karena dioda ini dapat bekerja secara stabil dan dapat dikalianlkan dalam jangka waktu yang lama. Kombinasi antara biaya yang terjangkau dan kekalianlan yang tinggi membuatnya menjadi pilihan yang ekonomis dan praktis dalam banyak aplikasi.
Ukuran Kecil dan Ringan: Dioda Varaktor memiliki ukuran fisik yang sangat kecil dan ringan. Hal ini menjadikannya sangat cocok untuk digunakan dalam perangkat elektronik yang memerlukan desain yang kompak dan portabilitas tinggi. Ukurannya yang kecil memungkinkan dioda ini dipasang dengan mudah pada PCB (Printed Circuit Board) dan dapat diintegrasikan dengan komponen lainnya dalam sistem elektronik.
Tidak Berfungsi dalam Bias Maju: Salah satu karakteristik unik dari Dioda Varaktor adalah bahwa ia tidak memiliki kegunaan saat dioperasikan dalam bias maju. Ketika dioda varaktor diberikan tegangan maju (forward bias), kapasitansinya tidak berubah secara signifikan. Oleh karena itu, untuk memanfaatkan sifat variabel kapasitansi dari dioda varaktor, ia harus dioperasikan dalam bias balik (reverse bias).
Peningkatan Kapasitansi dalam Bias Balik: Dalam mode bias balik, Dioda Varaktor menunjukkan karakteristik khusus yang memungkinkannya untuk berfungsi sebagai kapasitor variabel. Ketika diberikan tegangan negatif pada dioda varaktor, kapasitansinya meningkat secara signifikan. Grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan kapasitansi disebut sebagai grafik kapasitansi-variasi (C-V). Grafik ini berguna untuk merancang dan mengatur sirkuit yang menggunakan dioda varaktor, seperti osilator frekuensi variabel dan filter frekuensi.

Prinsip Kerja Dioda Varactor

Dioda varactor umumnya terbuat dari bahan semikonduktor silikon dengan sambungan PN yang dirancang khusus untuk memiliki sifat kapasitansi pada rangkaian bias balik (reverse bias) seperti dioda zener.

Dalam penggunaannya, terminal katoda dioda varactor dihubungkan ke tegangan positif (+), sedangkan terminal anoda dihubungkan ke tegangan negatif (-).

Apabila terjadi perubahan beda potensial antara terminal katoda dan anoda yang melebihi breakdown atau tegangan tembus dioda varactor, maka daerah deplesi pada sambungan semikonduktor tipe P dan tipe N di dioda varactor tersebut akan mengalami perubahan lebar.

Semakin tinggi tegangan bias balik (reverse bias) yang diberikan pada dioda varactor, daerah deplesi pada sambungan semikonduktor tersebut akan semakin lebar, mengakibatkan nilai kapasitansi menjadi lebih rendah.

Sebaliknya, jika dioda varactor menerima tegangan bias balik (reverse bias) yang rendah, daerah deplesi akan menyempit, sehingga nilai kapasitansi menjadi lebih tinggi.

Spesifikasi Dioda Varactor

Saat memilih dioda varactor (varicap), ada beberapa spesifikasi yang perlu diperhatikan, antara lain:

Daya yang Dihabiskan (misalnya: 225mW, 300mW, 330mW)
Arus Puncak Maksimum (misalnya: 4mA, 300mA, 500mA, 1A)
Tegangan Tembus Minimum (misalnya: 12V, 14V, 25V, 30V)
Kapasitansi Nominal Dioda Varactor (misalnya: 2.8pF, 22pF, 33pF, 47pF, 100pF)

Aplikasi Dioda Varactor

Aplikasi dioda varactor terutama terkait dengan desain RF. Kali ini, kita akan membahas penggunaan praktis dioda varactor dalam rangkaian. Dioda varactor dapat mengubah kapasitor dalam rangkaian dengan cara yang praktis.

Namun, penting untuk memastikan tegangan penyetelan, yaitu tegangan yang diperlukan untuk mengatur kapasitansi dioda, dan memastikan bahwa dioda tersebut tidak terpengaruh oleh tegangan bias dalam rangkaian.

Dengan menggunakan teknik kontrol tegangan dalam rangkaian dioda, perubahan kapasitansi dapat dicapai.

1. Filter RF

Dioda varactor sering digunakan dalam rangkaian filter RF. Pada umumnya, dioda varactor digunakan untuk menyesuaikan filter tersebut.

Filter pelacakan dalam rangkaian ini memiliki peranan yang sangat penting, dan dioda varactor ditempatkan di bagian depan penerima.

Dioda ini membantu filter dalam mengikuti frekuensi sinyal masukan, yang dibatasi oleh tegangan kontrol.

Berikut adalah penjelasan mengenai kegunaan dioda varactor dalam rangkaian filter RF:

Pada rangkaian tangki LC, dioda varactor digunakan untuk mengubah nilai kapasitansi.
Dioda ini dapat berfungsi sebagai pemindah fase RF dan juga sebagai modulator frekuensi.
Dioda varactor berperan sebagai penggkalian frekuensi dalam penerima gelombang mikro.

Dengan demikian, dioda varactor memiliki banyak manfaat dalam aplikasinya pada rangkaian filter RF.

2. VCO (Voltage Controlled Oscillator)

Dioda varactor sering digunakan dalam rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscillator).

Dalam rangkaian VCO, dioda varactor dapat mengubah nilai kapasitansi. Kapasitor yang ada dalam rangkaian ini digunakan untuk mencegah bias balik pada dioda varactor.

Dengan penekanan pada kapasitor yang terhubung dengan dioda varactor, kapasitor tersebut akan mengabaikan dioda yang mengalami korsleting melalui induktor.

Dalam kondisi seperti itu, dioda varactor dapat disesuaikan dengan menerapkan bias melalui resistor.

Kelebihan dan Kekurangan Dioda Varactor

Seperti komponen elektronik lainnya, dioda varactor juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut ini adalah beberapa kelebihan dan kekurangan dari dioda varactor.

Kelebihan

Berikut ini adalah kelebihan yang dimiliki oleh dioda varactor:

Rendahnya Kebisingan: Dioda varactor menghasilkan kebisingan yang lebih rendah dibandingkan dengan dioda sambungan P-N lainnya.
Portabilitas: Dioda varactor memiliki ukuran yang kecil dan ringan sehingga mudah dibawa-bawa.
Kekalianlan: Dioda varactor lebih dapat dikalianlkan dibandingkan dengan dioda sambungan P-N lainnya dalam hal kinerja dan stabilitas.
Ekonomis: Dioda varactor memiliki harga yang relatif murah, sehingga ekonomis untuk digunakan dalam berbagai aplikasi.

Kekurangan

Dioda varactor dirancang secara khusus untuk beroperasi dalam mode bias mundur (reverse bias), dan memiliki signifikansi yang minim saat dioperasikan dalam mode bias maju.

Dengan demikian, inilah informasi mengenai pengertian dioda varactor, cara kerjanya, penggunaannya, dan juga simbol varactor yang telah dijabarkan oleh tim Kelasplc.com. Semoga informasi ini dapat memberikan wawasan kepada semua pembaca.

Baca Juga :

Penutup

Sebagai penutup, dioda varactor bukanlah sekadar komponen elektronik biasa. Ini adalah perangkat yang memiliki peran penting dalam berbagai peralatan elektronik modern, terutama dalam pembuatan osilator frekuensi variabel dan penyetem frekuensi.

Berbekal pengetahuan tentang prinsip kerja, karakteristik, dan pemanfaatan dioda varactor yang telah kita pelajari, kita dapat lebih menghargai inovasi dan teknologi yang ada di sekitar kita.

Dengan semakin berkembangnya teknologi, dioda varactor dapat diharapkan memiliki lebih banyak aplikasi dan peran penting dalam inovasi baru.

Kesadaran kita tentang pengertian dan fungsi dari komponen-komponen seperti dioda varactor ini akan membantu kita untuk lebih memahami dan menghargai perkembangan teknologi yang kita alami sehari-hari.

Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang Pengertian Dioda Varactor, Fungsi, Simbol & Prinsip Kerjanya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca.