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 dioda yang mempunyai sifat kapasitas berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikannya.

Sesuai dengan sifatnya, dioda varactor biasa disebut dengan dioda kapasitas variabel atau Varicap Diode (Variable Capacitance Diode).

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

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

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

Simbol, Bentuk dan Grafik Karakteristik Dioda Varactor

Seperti fungsi dan karakteristiknya, simbol dioda varactor atau dioda varicap ini dilambangkan dengan sebuah dioda yan ujungnya ditambahkan simbol kapasitor.

Kalian bisa melihat gambar bentuk, simbol dan grafik karakteristik dioda varactor (varicap) diatas.

Prinsip Kerja Dioda Varactor

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

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

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

Semakin tinggi tegangan terbalik (reverse bias) yang diberikan pada dioda varactor, maka akan semakin lebar pula daerah deplesi pada sambungan semikonduktor tersebut yang mengakibatkan semakin rendahnya nilai kapasitansi.

Sebalinya, jika dioda varactor menerima tegangan terbalik (reverse bias) yang rendah, maka deplesi akan menyempit, sehingga nilai kapasitansi menjadi lebih tinggi.

Karakteristik Dioda Varactor

Adapun beberapa karakteristik yang dimiliki oleh dioda varactor, diantaranya:

• Dioda varactor mempunyai ukuran yang lebih sedikit dan ringan.
• Dioda ini tidak dapat digunakan saat dioperasikan dalam bias maju.
• Biaya yang diperlukan dalam pemakaian dioda varactor jauh lebih sedikit dan bisa diandalkan.
• Secara mode bias balik, dioda ini mampu menghasilkan nilai kapasitansi seperti yang digambarkan pada grafik.
• Dioda varactor hanya menghasilkan sedikit noise jika dibandingkan dengan jenis dioda pada umumnya.

Fungsi dan Penggunaan Dioda Varactor

Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa dioda varactor banyak digunakan pada berbagai perangkat elektronika yang menggunakan sistem komunikasi frekuensi tinggi seperti televisi dan radio.

Pada rangkaian tunner terutama, dioda ini dimanfaatkan pada rangkaian penguat RF dan Osilator.

Dalam penggunaannya, maka frekuensi kerja dari penguat RF dan osilator bisa dikendalikan dengan tegangan.

Sistem ini dinamakan dengan VCO (Voltage Controlled Oscilator) yang dimana pada sistem ini kita bisa mengubah channel pada pesawat televisi hanya dengan menekan tombol remote control.

Nah adapun contoh rangkaian osilator menggunakan dioda varactor yang bisa kalian lihat gambarnya dibawah ini.

Aplikasi Dioda Varactor

Aplikasi dioda varactor terutama melibatkan dalam arena desain RF. Nah kali ini kita akan membahas mengenai aplikasi dioda varactor untuk dapat digunakan dioda ini secara praktis. Kapasitor dalam rangkaian praktis bisa diubah dengan dioda varactor.

Namun perlu untuk memastikan tegangan tune yakni tegangan yang diperlukan untuk mengatur kapasitansi dioda dan untuk memastikan bahwa dioda ini tidak dipengaruhi oleh tegangan bias dalam rangkaian.

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

1. Filter RF

Dioda varactor seringkali digunakan pada sebuah rangkaian filter RF. Biasanya dalam rangkaian tersebut, dioda varactor digunakan untuk menyesuaikan filter.

Filter pelacakan pada rangkaian ini sangatlah penting, sehingga dioda varactor digunakan dan disimpan di ujung depan terima.

Dioda ini akan membantu filter dalam mengikuti frekuensi sinyal yang masuk, dimana sinyal tersebut dibatasi oleh tegangan kontrol.

Dibawah ini merupakan penjelasan mengenai dioda varactor yang sangatlah berguna untuk rangkaian filter RF.

• Pada rangkaian LC tangki dioda varactor digunakan sebagai pengubah nilai kapasitansi.
• Dioda ini bisa digunakan sebagai pemindah fasa RF serta sebagai modulator frekuensi.
• Dioda varactor berfungsi sebagai pengganda frekuensi pada sebuah penerima gelombang yang berukuran mikro.

2. VCO (Voltage Controlled Oscillator)

Dioda varactor seringkali digunkan pada sebuah rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscillator).

Pada rangkaian VCO dapat mengubah dioda varactor pada nilai kapasitansi. Lalu, kapasitor yang ada pada rangkaian ini digunakan untuk menghentikan bias balik pada dioda varactor.

Dengan fokusnya kapasitor pada dioda varactor, maka kapasitor akan mengabaikan dioda yang mengalami korsleting melalui induktor.

Sehingga dengan adanya kondisi seperti itu, dioda varactor bisa disesuaikan dengan menerapkan bias melalui komponen resistor.

Spesifikasi Dioda Varactor

Dalam memilih dioda varactor (varicap), ada beberapa spesifikasi dioda varactor yang harus diperhatikan, yaitu:

• Power Dissipation (contoh : 225mW, 300mW, 330mW)
• Maximum Peak Current (contoh : 4mA, 300mA, 500mA, 1A)
• Minimum Voltage Breakdown (contoh : 12V, 14V, 25V, 30V)
• Nominal Kapasitansi Dioda Varactor (contoh : 2.8pF, 22pF, 33pF, 47pF, 100pF)

Post: portaljabar.id

Sumber: kamuharustahu.com