Dioda zener adalah jenis yang istimewa dari dioda semikonduktor, dioda pada umumnya hanya melewatkan arus mengalir satu arah saja- Dioda zener memiliki perilaku yang sama, namun ketika mendapat tegangan tertentu, dioda zener bisa melewatkan arus pada arah yang berlawanan. Kedengaran agak aneh ya? Ya, aneh ngga aneh. Namun bagaimanapun dioda zener adalah komponen elektronika yang sering berserakan di meja kita ataupun di laboratorium elektronika. Karena memang zener menyediakan solusi yang luar biasa untuk sejumlah keperluan umum dalam rancangan rangkaian elektronika
Ini adalah awal serial tulisan saya yang membahas dioda zener, pelan – pelan kita akan belajar bersama tentang bagaimana, dan kapan untuk menggunakan sebuah zener dalam sebuah aplikasi rangkaian elektronika, termasuk pada rangkaian yang melibatkan tegangan referensi yang sederhana, menjepit sinyal, dan meringankan beban pada sebuah regulator tegangan.
Latar Belakang: dioda semikonduktor antara ideal dan kenyataannya
Untuk memahami bagaimana bisa dioda zener berbeda dengan dioda yang lain, maka tentu kita harus memahami terlebih dahulu apa itu dioda (tanpa embel- embel zener). Memang, ada berbagai macam jenis dioda, selengkapnya dapat dilihat disini. Tapi tenang aja, anda ngga perlu ngehafal semuanya kok. Toh juga ga akan keluar di ujian, 
anda mungkin akan mengingat tipe – tipe dioda ini seiring dengan semakin tingginya jam terbang anda dalam membuat project elektronika. 😉 Oke, daripada ngalor ngidul ga jelas, tulisan saya kali ini, akan difokuskan membahas terlebih dahulu dioda semikonduktor normal, yang sebagaian besar- secara umum dibuat dengan sebuah junction p-n
Dioda biasanya tampil dalam paket silinder yang terbuat dari bahan plastik atau gelas, dengan garis “strip” pada satu sisinya yang mengindikasikan polaritas dioda tersebut. Dioda yang benar – benar ideal, mengalirkan arus pada satu arah saja, yakni dari anoda (sisi positif) menuju katoda yang ditandai dengan garis (sisi negatif). Simbol skematik dioda (seperti pada gambar diatas ) adalah segitiga panah dengan garis strip pada ujungnya. Tanda panah pada skematik dioda tersebut menujukan arah arus listrik menuju garis strip tersebut.
Jika kita menaruh dioda dalam sebuah rangkaian elektronika sederhana yang memiliki sebuah sumber tegangan variabel dan sebuah resistor pembatas arus (Seperti gambar), maka kita bisa mengukur arus I yang mengalir pada dioda ketika tegangan V diterapkan melintas pada dioda tersebut. Untuk sebuah dioda ideal, tidak akan ada arus sama sekali yang melewati ketika tegangan lebih kecil dari nol (negatif). Kenapa? karena dioda secara penuh mencegah aliran arus balik (dari anoda menuju katoda).
Sedangkan untuk tegangan positif (sering disebut dengan istilah “forward bias” atau “forward voltage”), maka dioda akan melewatkan arus, Asalkan arus tersebut mengalir diatas threshold. Jumlah arus yang mengalir secara aktual berbanding secara eksponensial dengan naiknya tegangan
Tegangan threshold alias tegangan ambang adalah tegangan yang cukup untuk membuat arus melalui dioda, sekitar 0,7 Volt untuk dioda silikon, tapi bisa jadi lebih rendah menjadi 0,15V untuk dioda Schottky atau lebih tinggi dari 4 V untuk beberapa jenis LED. Lebih pastinya silahkan merujuk ke datasheet dari tiap – tiap komponen
Ya, tentu saja, seperti halnya kata pepatah, tidak ada yang ideal di dunia ini. Dioda pada kenyataanya, ketika diberikan arus balik (reverse bias), akan terukur sejumlah kecil arus (bocor) yang mengalir pada dioda. Dan yang lebih penting lagi, setiap dioda mempunyai nilai maksimum untuk tegangan reverse-nya. Jika kita memberikan tegangan negatif melebihi batasan tegangan reverse ini, maka dioda akan mengalami apa yang disebut ‘reverse breakdown‘.
Sehingga jika kita secara tidak sengaja memasang terbalik polaritas dioda di dalam rangkaian, maka bisa dipastikan dioda tersebut akan rusak, dan tidak akan bisa dipakai dikarenakan terjadinya reverse breakdown tadi. Jadi, saran saya, berhati-hatilah 😉
Pada tulisan saya berikutnya, insyaAllah kita akan bahas tentang apa yang terjadi pada peristiwa breakdown tersebut, dan juga tentang dua efek penting, yakni efek zener, dan Avalanche breakdown
Bersambung
