Photodioda

Posted on : April 12, 2016 | post in : Electro,HASIL PENELITIAN |Leave a reply |

Photodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Gambar 2.7. merupakan bentuk fisik dari photodioda.

Aplikasi photodioda mulai dari remote control, penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis[4]. Fotodioda yang lebih sensitif terhadap cahaya infra merah adalah yang paling banyak digunakan dan paling banyak dijual.

Untitledzzzzzzzzzzzzzzzzz

Pinsip Kerja Photodioda

Prinsip kerja dari photodioda jika sebuah sambungan p-n dibias maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan p-n dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada photodioda.

Oleh sebab itu, sifat dari photodioda adalah jika photodioda tidak menerima sinar/cahaya maka arus yang mengalir kecil, meyebabkan tegangan keluaran menjadi besar sehingga resistansinya juga besar. Dan sebaliknya apabila photodioda menerima sinar/cahaya maka arus yang mengalir menjadi besar, meyebabkan tegangan keluaran menjadi kecil sehingga resistansinya juga kecil.

Karakteristik Photodioda

Sebuah fotodioda, biasanya mempunyai karakteristik output yang lebih linear terhadap intensitas cahaya yang diterima dan respon yang jauh lebih cepat daripada fototransistor. Hanya saja fotodioda menghasilkan arus yang lebih kecil dari arus yang dihasilkan fototransistor, sehingga umumnya untuk mengukur intensitas cahaya sebuah fotodioda dihubungkan dengan suatu penguat arus yang dapat merupakan transistor atau op-amp. Fotodioda yang sensitif  terhadap cahaya tampak dan infra merah biasanya dikemas dengan plastik bening (transparan), sedangkan yang diwarnai biru atau hitam lebih sensitif terhadap cahaya infra merah saja. Ujung kemasan fotodioda untuk masukan cahayanya umumnya berbentuk cembung, berfungsi sebagai lensa fresnel yang mempunyai sifat mengumpulkan cahaya. Faktor lain yang juga berpengaruh pada kemampuan penerima infra merah adalah active area dan respond time.

Semakin besar area penerimaan suatu dioda infra merah maka semakin besar pula intensitas cahaya yang dikumpulkannya sehingga arus bocor yang diharapkan pada teknik reversed bias semakin besar. Selain itu semakin besar area penerimaan maka sudut penerimaannya juga semakin besar. Kelemahan area penerimaan yang semakin besar ini adalah noise yang dihasilkan juga semakin besar pula. Begitu juga dengan respon terhadap frekuensi, semakin besar area penerimaannya maka respon frekuensinya turun dan sebaliknya jika area penerimaannya kecil maka respon terhadap sinyal frekuensi tinggi cukup baik. Respond time dari suatu dioda infra merah (penerima) mempunyai waktu respon yang biasanya dalam satuan nano detik. Respond time ini mendefinisikan lama agar dioda penerima infra merah merespon cahaya infra merah yang datang pada area penerima.

Sebuah dioda penerima infra merah yang baik paling tidak mempunyai respond time sebesar 500 nano detik atau kurang. Jika respond time terlalu besar maka dioda infra merah ini tidak dapat merespon sinyal cahaya yang dimodulasi dengan sinyal pembawa (carrier) frekuensi tinggi dengan baik yang akan memungkinkan adanya kehilangan data. Untuk mengubah arus keluaran fotodioda menjadi tegangan sehingga lebih mudah diukur, dibutuhkan rangkaian Current to Voltage Converter,  yang secara sederhana dapat dibuat dengan menghubungkan keluaran fotodioda ke suatu tahanan (resistor) yang terhubung ke tegangan positif atau negatif sumber tegangan.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Theme Designed Bymarksitbd