Perbedaan Bias Maju dan Bias Mundur

Perbedaan Bias Maju dan Bias Mundur. Dalam dunia elektronika terdapat istilah bias maju dan bias mundur pada rangkaian penyearah gelombang baik penyearah setengah gelombang maupun penyearah gelombang penuh. Pada rangkaian penyearah gelombang mengunakan komponen utama yakni dioda sebagai konverter gelombang sinusoida yang memiliki 2 muatan positif dan negatif menjadi gelombang yang hanya memiliki salahsatu muatan saja baik positif ataupun negatif. Dioda dapat memiliki 2 kondisi pada penggunaannya yaitu posisi bias maju atau bias mundur. Lalu apa yang dimaksud bias maju dan bias mundur?

BIAS MAJU

Ketika dioda dipasang dan disusun pada sebuah rangkaian dengan sumber dc atau arus searah, terminal sumber negatif terhubung ke material tipe-n pada dioda dan terminal sumber positif terhubung pada material tipe-p dioda. Hubungan rangkaian tersebut akan menghasilkan apa yang disebut dengan bias maju.

Aliran Elektron

Baterai mendorong elektron bebas dan lubang menuju perbatasan antara daerah-p dan daerah-n. Jika tegangan baterai lebih kecil dari tegangan barrier, maka elektron bebas tidak memiliki energi yang cukup untuk berpindah dan mengalir ke lapisan deplesi.



Tegangan barrier adalah tegangan minimal agar dioda aktif, sedangkan lapisan deplesi adalah lapisan batas antara daerah material tipe-n dengan daerah material tipe-p. Dan ketika elektron bebas memasuki layer deplesi, ion akan mendorongnya kembali ke daerah-n. Karena itulah tidak ada arus yang mengalir melewati dioda.

Ketika tegangan baterai lebih besar daripada tegangan barrier baterai akan mendorong elektron bebas dan lubang menuju perbatasan daerah-p dan daerah-n, dan elektron bebas memiliki energi yang cukup untuk melewati lapisan deplesi dan masuk kedalam lubang elektron (hole). Ketika elektron bebas masuk ke dalam lubang, saat itulah arus dapat mengalir melewati dioda.

Arus lebih mudah mengalir pada dioda yang disusun dengan posisi bias maju. Ketika tegangan yang digunakan lebih besar daripada tegangan barrier, maka arus akan melewati dan mengalir dengan lancar dalam rangkaian. Dengan kata lain, jika tegangan sumber lebih besar dari 0.7 volt, maka arus akan melewati dioda dan mengalami bias maju.

BIAS MUNDUR

Masih dengan sumber DC, ketika terminal negatif baterai terhubung pada sisi-p dioda dan terminal positif baterai terhubung pada sisi-n dioda. Hubungan rangkaian inilah yang menghasilkan arus dan disebut dengan bias mundur.

Melebarnya Lapisan Deplesi

Terminal negatif baterai akan menarik lubang elektron, sedangkan terminal positif baterai akan menarik elektron bebas. Karena peristiwa tersebut, elektron bebas dan lubang saling mengalir dari perbatasan dan kemudian lapisan deplesi menjadi bertambah lebar.


Ketika elektron dan lubang saling berpindah dari perbatasan, ada perbedaan peningkatan ion baru pada tegangan yang bertemu lapisan deplesi. Lapisan deplesi yang melebar maka perbedaan tegangan makin besar. Lapisan deplesi menghentikan aliran ketika perbedaan pada tegangan sama dengan tegangan balik yang digunakan. Ketika ini terjadi lubang dan elektron berhenti berpindah dari perbatasan.

Arus mundur dalam sebuah dioda dihasilkan dari arus pembawa yang tergolong kecil. Pada banyak aplikasi penggunaannya, arus balik atau mundur dalam dioda silicon lebih kecil dan tak dapat dilihat. Jadi, arus yang dihasilkan pada dioda silicon posisi arus mundur hampir mendekati nol.