1. Scopul lucrarii : este identificarea de catre elevii a principalilor parametrii ai diodelor, a proprietatii de conductie si aplicatiilor posibile.

2. Aparate necesare :

• Platforma experimentala
• Sursa de tensiune stabilizata
• Miliampermetru de c.c.
• Voltmetru de c.c.

3. Breviar tehnic
Diodele semiconductoare contin o jonctiune P-N, introdusa intr-o capsula etansa din sticla,plastix,ceramica sau metal.Caracteristica principala a diodei este conductia intr-un singur sens, pentru care rezistenta este mica - in polarizare directa.

Modul de comportare al unei jpnctiuni PN este ilustrat in figurile de mai sus:
- Fig. 1 - jonctiune nepolarizata - tensiunea de baraj(bariera) mare.
- Fig. 2 - jonctiune polarizata direct - tensiune de baraj mica - dioda conductoare.
- Fig. 3 - jonctiune polarizata invers - tensiune de baraj foarte mare - dioda blocata.

Tipuri de Diode:
- Diode redresoare, avand proprietatea de a lasa sa treaca curentul alternativ, doar intr-un singur sens, rezultand o tensiune pulsatorie, care dupa filtraredevine continua.
- Diode de detectie, - numite si cu contact punctiform - folosite pentru demodularea semnalelorde inalta frecventa.
- Diode stabilizatoare - numite si diode Zener - au proprietatea de a-si mentine tensiunea la borne constanta, atunci cand curentul invers prin dioda are variatii intre anumite limite (zona liniara).

Simboluri si Notatii :

4. Editarea schemelor de lucru Utilizind unul din programele de editare studiate in Capitolul I sa se editeze pe calculator schema de trasare a caracteristicilor diodei redresoare,folosind schema bloc din Fig.4 :

5. Modelarea pe calculator Schema din fig.4 va fi editata de catre elevi in oricare din programe, urmind ca pentru modelarea pe calculator, sa o reeditam in programul EWB ca in plansa 12 :

Desfasurarea lucrarii- Indicatii metodologice : Stabiliti valoarea tensiunii sursei la 1V, apoi reglati din potentiometru de la minim spre maxim astfel incit sa obtineti mai multe puncte, care sa inceapa de la 0.1 mA Se recomanda ca la inceput punctele sa fie apropiate! Cu valorile masurate se va completa tabelul indicat (tabel 2) dupa care, folosind programul EXCEL se vor prelucra datele trasind diagrama ce reprezinta caracteristica diodei.

Cu datele din acest tabel s-a trasat caracteristica prezentata de Graficul 2:

Graficul 2 (Caracteristica Diodei redresoare 1N4001)

Schema de testare a unei diode de detectie : Se porneste de la editarea schemei de testare a unei diode detectoare. Pentru aceasta se va folosi programul EWB in care dispunem de un generator de semnal modulat in amplitudine si un osciloscop. Astfel schema pe care am conceput-o ar putea arata ca in plansa 13:

Din plansa 13, se poate observa ca pentru simulare s-a ales varianta de detector cu dioda serie, frecvent utilizata in practica, urmat de un filtru RC folosit pentru rejectia resturilor de semnal nedemodulat. Functionarea diodei se poate remarca prin faptul ca pe ecranul osciloscopului, semnalul ce se poate urmari, are doar polaritate pozitiva.

Schema de testare si trasare a caracteristicii unei diode Zenner: elevii vor realiza montajul practic conform schemei bloc din fig.5; cu acest montaj se pot determina valorile reale, practice ale parametrilor diodei Zenner.

Pentru a realiza simularea diodei BZX55C6V8 se va edita schema electronica in programul EWB; se va porni cu tensiunea sursei de la zero, pina la 30 V, in asa fel incit sa obtineti trepte de 0,1V pentru tensiunea pe dioda, iar apoi, dupa aparitia stabilizarii, trepte de 5mA pentru curent. Cu datele obtinute se va completa tabelul 3, urmind apoi prelucrarea si trasarea caracteristicii cu programul Excel. Schema de modelare arata ca in plansa 14 :

Efectuind experimentul, conform indicatiilor, se va obtine urmatoarele date care se vor trece in tabelul 3.

NOTA: Pentru a obtine caracteristica in cadranul III valorile se vor trece cu semnul ( - )

Graficul 3 – Caracteristica unei diode Zenner :

Analizind caracteristica diodei Zenner se poate observa ca zona optima de functionare este portiunea liniara, cuprinsa intre(–888uA) si (-2440uA).

Metode noi de evaluarea cunostiintelor eleviilor

Metoda interactiva – folosind programul "Solid – State Challenge" de pe CD
Se lanseaza programul apasind pe butonul "Begin" ne va aparea pagina de inceput cu mai multe optiuni; se alege optiunea "Basic diode testing" apoi se face click pe acest buton si ajungem in prima pagina, plansa 15, unde se apasa din nou butonul "begin" spre a incepe testarea.

Programul este structurat pe 11 item-uri care vor fi folosite astfel :
- Primul item, demonstrativ, apartine profesorului coordonator, care dupa ce explica elevului ce are de facut (traduce textul din engleza) face o demonstratie practica elevului.
- Urmatoarele 10 item-uri sunt "placerea" elevului, care are la dispozitie un timp limita pentru rezolvarea acestor zece cazuri.
Dupa alegerea unei variante de raspuns corect este necesara apasarea butonului : "Go next problem". in partea din dreapta jos, calculatorul va afisa rezultatul pentru item-ul curent si punctajul obtinut.
Aspectul acestei pagini estre ilustrat in plansa 16 :