Transistors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Transistors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही विकल्प 3 है।    

अवधारणा:

शक्ति ऐम्प्लीफायर:

• शक्ति ऐम्प्लीफायर बहुत अधिक ऊष्मा का उत्पादन करने के लिए उच्च वोल्टेज प्रवर्धन (सामान्य mV सीमा के बजाय वोल्ट सीमा में) के साथ कार्य करता है। 
• चूँकि धातु अच्छे तापीय चालक होते हैं, इसलिए उनमें प्रयोग किया जाने वाले ट्रांजिस्टर धात्विक प्लेट पर आलंबित होते हैं क्योंकि वे ट्रांजिस्टर से अपव्यय हुई ऊष्मा का प्रसारण करने में मदद करते हैं। 
• शक्ति ऐम्प्लीफायर में भार से मेल खाने के लिए निम्न आउटपुट प्रतिबाधा भी होती है। 
• उभयनिष्ठ संग्राहक या एमीटर अनुगामी परिपथ सामान्यतौर पर शक्ति ऐम्प्लीफायर के रूप में प्रयोग किये जाते हैं क्योंकि इसमें निम्न आउटपुट प्रतिबाधा होती है। 
• ऊष्मा सिंक और बड़े आकार वाले शक्ति ट्रांजिस्टर के उपयोग के कारण शक्ति ऐम्प्लीफायर स्थूल हो जाते हैं।
• एक ट्रांसफार्मर का प्रयोग आउटपुट पक्ष पर मिलान करने के लिए प्रतिबाधा के लिए भी किया जा सकता है।

• द्विध्रुवीय संधि ट्रांजिस्टर (BJT) एक तीन-टर्मिनल उपकरण है अर्थात आधार, उत्सर्जक और संग्राहक।
• दो मुख्य प्रकार के द्विध्रुवीय संधि ट्रांजिस्टर NPN और PNP ट्रांजिस्टर हैं।
• उत्सर्जक BJT ट्रांजिस्टर का भारी डोपित क्षेत्र है, जो अधिकांश वाहकों को आधार क्षेत्र में प्रदान करता है।
• आधार क्षेत्र उत्सर्जक और संग्राहक के बीच एक पतला, हल्का डोपित क्षेत्र है।
• उत्सर्जक के अधिकांश वाहक आधार क्षेत्र से गुजरते हैं और इसके प्रवाह को बाह्य रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

BJT का कार्य विन्यास

अवधारणा

PUT का आरेख नीचे दिखाया गया है:

थाइरिस्टर का आरेख नीचे दिखाया गया है:

इसमें थाइरिस्टर की तरह ही चार-परतीय निर्माण है और इसमें थाइरिस्टर की तरह एनोड (A), कैथोड (K), और गेट (G) नाम के तीन सिरे हैं।

इसे क्रमादेश UJT कहा जाता है क्योंकि इसकी विशेषताओं और प्राचलों में एकल-संधि ट्रांजिस्टर की कई समानताएं है।

UJT और PUT की विशेषताएं इस प्रकार दिखाई गई हैं:

निष्कर्ष:

PUT, थाइरिस्टर के समान है।

संकल्पना: 

जब प्रवर्धकों को सोपानित किया जाता है तो कुल लाभ बढ़ जाता है।

कुल लाभ Av की गणना केवल प्रत्येक लाभ को एकसाथ गुणा करके की जा सकती है। इसे निम्न रूप में दर्शाया गया है:

गणितीय रूप से इसे निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

\({{\rm{A}}_{\rm{v}}} = {{\rm{A}}_{{{\rm{v}}_1}}}.{{\rm{A}}_{{{\rm{v}}_2}}}.{{\rm{A}}_{{{\rm{v}}_3}}} \ldots .\)  

dB में कुल लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

\({A_v}\left( {dB} \right) = 20\;log{A_v}\)

इसे निम्न रूप में लिखा जा सकता है:

\({A_v}\left( {dB} \right) = 20\;log{A_v} = 20\;{\rm{log}}({A_{{v_1}}}.{A_{{v_2}}}.{A_{{v_3}}} \ldots .\;\)

\({A_v}\left( {dB} \right) = 20log{A_{v1}} + 20\;log{A_{v2}} + \;20\;log{A_{v3}}\; + \ldots \)

इसलिए,

\({A_v}\left( {dB} \right) = {A_{v1\left( {dB} \right)}} + {A_{v2\left( {dB} \right)}} + \;{A_{v3\left( {dB} \right)}}\; + \; \ldots \)

∴ यदि प्रत्येक प्रवर्धक चरण के लाभ को डेसिबेल (dB) में व्यक्त किया गया है, तो कुल लाभ अलग-अलग चरणों के लाभों का योग होगा। 

गणना:

पहले प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 10

दूसरे प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 20

तीसरे प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 30

संयुक्त प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ= 10 x 20 x30 =6000

सही उत्तर विकल्प 4):(ट्रिगर परिपथ) है।

संकल्पना:

• एक एकल-संधि ट्रांजिस्टर एक तीन-लीड वाला इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक उपकरण है जिसमें केवल एक संधि होती है जो विशेष रूप से एक विद्युत नियंत्रित स्विच के रूप में कार्य करती है। UJT का उपयोग रैखिक प्रवर्धक के रूप में नहीं किया जाता है।
• एक एकल-संधि ट्रांजिस्टर का सबसे आम अनुप्रयोग SCR और Triacs के लिए एक ट्रिगरिंग उपकरण के रूप में होता है, लेकिन अन्य UJT अनुप्रयोगों में आरादंत जनरेटर, सरल दोलित्र, कला नियंत्रण और समय परिपथ शामिल होते हैं।
• UJT में प्रवर्धन करने की क्षमता नहीं होती है लेकिन यह एक छोटे संकेत के साथ एक बड़ी ए.सी. शक्ति को नियंत्रित करने की क्षमता रखता है। यह एक ऋणात्मक प्रतिरोध अभिलक्षण प्रदर्शित करता है और इसलिए इसे दोलित्र के रूप में नियोजित किया जा सकता है। UJT की संरचना काफी हद तक N-चैनल JFET के समान है। एक एकल-संधि में, उत्सर्जक अत्यधिक डोपित होता है, जबकि N-क्षेत्र कम मात्रा में अपमिश्रित डोपित होता है, इसलिए आधार टर्मिनलों के बीच प्रतिरोध अपेक्षाकृत अधिक होता है, आमतौर पर जब उत्सर्जक खुला होता है तो यह 4 से 10 किलो ओम तक होता है।

एक ट्रांजिस्टर को तीन मोड में से एक में संचालित किया जा सकता है:

1) सक्रिय क्षेत्र

2) संतृप्ति क्षेत्र

3) विच्छेद क्षेत्र

संचालन के विभिन्न तरीकों के लिए अभिनती को तालिका में दिखाया गया है:

संतृप्ति क्षेत्र में काम कर रहे ट्रांजिस्टर के लिए दोनों जंक्शनों को अग्र अभिनत होने की आवश्यकता होती है।

• उभयनिष्ठ संग्राहक अभिविन्यास को उत्सर्जक अनुगामी के रुप में जाना जाता है ,जो उच्च इनपुट प्रतिबाधा और निम्न आउटपुट प्रतिबाधा प्रदान करता है।इसलिए इनका उपयोग प्रतिबाधा मिलान के उद्देश्य से किया जाता है। 
• उभयनिष्ठ संग्राहक अभिविन्यास में संग्राहक का टर्मिनल इनपुट और आउटपुट दोनों के लिए उभयनिष्ठ होता है। 

इसलिए DC धारा लाभ को उत्सर्जक धारा के आधार धारा के अनुपात से दिया जाता है, अर्थात

\(\gamma=\frac{I_E}{I_B}\)

IE = उत्सर्जक धारा

IB = आधार धारा

साथ ही IE = IB + IC

DC धारा लाभ होगा:

\(\gamma=\frac{I_C+I_B}{I_B}=\frac{I_C}{I_B}+1\)   ---(1)

एक उभयनिष्ठ उत्सर्जक अभिविन्यास के लिए DC धारा लाभ को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

\(\beta=\frac{I_C}{I_B}\)

समीकरण (1) अब बन गया है:

\(\gamma=\beta +1\)

विभिन्न ट्रांजिस्टर अभिविन्यास के बीच में अंतर नीचे दिखाया गया है:

संकल्पना:

प्रत्यक्ष-युग्मित ऐम्प्लीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को नीचे दर्शाया गया है:

• न्यूनतम आवृत्ति मौजूद नहीं होता है क्योंकि DC - ऐम्प्लीफायर युग्मन या उपपथ संधारित्र का प्रयोग नहीं करता है। इसलिए, इसका लाभ निम्न आवृत्ति पर प्रभावित नहीं होता है। 
• न्यूनतम आवृत्ति लाभ मध्य-आवृत्ति लाभ के समान होता है। 

Important Points

• RC-युग्मित ऐम्प्लीफायर की तरह अन्य ऐम्प्लीफायर में ट्रांसफार्मर युग्मित ऐम्प्लीफायर और प्रतिबाधा-युग्मित ऐम्प्लीफायर युग्मन, और उपपथ संधारित्र और ट्रांसफार्मर का प्रयोग किया जाता है। 
• इसलिए यह निम्न आवृत्तियों व उच्च आवृत्तियों पर ऐम्प्लीफायर के लाभ को प्रभावित करता है। 
• इसलिए उपरोक्त सभी ऐम्प्लीफायर में न्यूनतम और उच्चतम विच्छेद आवृत्ति, आवृत्ति प्रतिक्रिया में मौजूद होती है।

व्याख्या:

• आवृत्ति विरूपण एक ट्रांजिस्टर एम्प्लीफायर में होता है जब परिवर्धन का स्तर आवृत्ति के साथ भिन्न होता रहता है
• आधार वोल्टेज और संग्राहक धारा के बीच बदलाव की दर में गैर समानता का अर्थ है कि आधार पर दिए गए DC अभिनति के लिए एक ज्यावक्रीय सिग्नल में इसका ऋणात्मक शीर्ष समाप्त हो जायेगा और धनात्मक शीर्ष तीव्र हो जायेगा जो हार्मोनिक विरूपण का कारण होता है
• हार्मोनिक के कारण आवृत्ति विरूपण धारिता या प्रेरकत्व जैसे प्रतिघाती तत्वों के कारण होता है

द्विध्रुवीय संधि ट्रांजिस्टर(BJT)

BJT एक धारा-नियंत्रित उपकरण है।

BJT एक तीन-टर्मिनल उपकरण है यानी आधार, संग्राहक और उत्सर्जक।

BJT में चालन अल्पसंख्यक के साथ-साथ बहुसंख्यक आवेश वाहक के कारण होता है।

BJT में धारा अनुपात

1.)सामान्य आधार धारा लाभ

यह उत्सर्जक धारा और संग्राहक धारा का अनुपात होता है।

इसे α से प्रदर्शित किया जाता है।

\(α={I_C\over I_E}\)

2.) सामान्य उत्सर्जक धारा लाभ

यह संग्राहक धारा और आधार धारा का अनुपात होता है।

इसे β द्वारा निरूपित किया जाता है।

\(β={I_C\over I_B}\)

3.) सामान्य संग्राहक धारा लाभ

यह उत्सर्जक धारा और आधार धारा का अनुपात होता है।

इसे γ द्वारा निरूपित किया जाता है।

\(γ={I_E\over I_B}\)

साथ ही, γ = α + β 

डार्लिंगटन युग्म के प्रतीकात्मक आरेख को नीचे दर्शाया गया है:

• डार्लिंगटन युग्म दो-ट्रांजिस्टर वाला परिपथ है जिसके साथ एक ट्रांजिस्टर का एमिटर दूसरे ट्रांजिस्टर के आधार से जुड़ा होता है, जबकि दोनों संग्राहक टर्मिनल उभयनिष्ठ टर्मिनल से जुड़े होते हैं।
• इसमें उच्च धारा लाभ β होता है; (अलग-अलग ट्रांजिस्टर के धारा लाभ के गुणनफल के बराबर) और यह उन अनुप्रयोगों में उपयोगी होता है जहाँ धारा प्रवर्धन या स्वीचिंग की आवश्यकता होती है। 
• इसमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा और निम्न आउटपुट प्रतिबाधा भी होती है।
• उभयनिष्ठ एमिटर विन्यास में प्रवर्धन डार्लिंगटन युग्म का धारा लाभ लगभग β2 होता है।

SCR:

DIAC:

शक्ति ट्रांजिस्टर की संरचना निम्नानुसार है:

• हम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि एक शक्ति ट्रांजिस्टर प्रत्यावर्ती p-प्रकार और n-प्रकार की एक लंबवत उन्मुख चार-परत संरचना है।
• ऊर्ध्वाधर संरचना को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह अनुप्रस्थ काट क्षेत्र को अधिकतम करती है और जिसके माध्यम से उपकरण में धारा प्रवाहित होती है। यह ट्रांजिस्टर में on-स्थिति प्रतिरोध और इस प्रकार विद्युत अपव्यय को भी कम करता है।
• उत्सर्जक स्तर और संग्राहक स्तर का डोपिंग काफी अधिक होता है आमतौर पर 1019 cm-3 होता है। संग्राहक अपवाह  क्षेत्र (n-)नामक एक विशेष परत में 1014 cm-3 का हल्का डोपिंग स्तर होता है।
• अपवाह क्षेत्र की मोटाई ट्रांजिस्टर के विभंग वोल्टेज को निर्धारित करती है। संग्राहक अपवाह  क्षेत्र की मोटाई जितनी अधिक होगी, विभंग वोल्टेज उतना ही अधिक होगा (ट्रांजिस्टर OFF स्थिति के दौरान बड़े वोल्टेज को ब्लॉक कर देगा)।
• अच्छी प्रवर्धन क्षमता रखने के लिए निम्न आधार मोटाई को प्राथमिकता दी जाती है। हालाँकि, यदि आधार की मोटाई कम है तो ट्रांजिस्टर की विभंग वोल्टेज क्षमता से समझौता किया जाता है।

​

एक पारंपरिक ट्रांजिस्टर में दो n परतों के बीच पतली p-परत रखी जाती है और इसके विपरीत एक तीन-टर्मिनल उपकरण बनाने के लिए उत्सर्जक,आधार और संग्राहक नामक टर्मिनल होते हैं ,जिन्हे नीचे दिखाया गया है।

उभयनिष्ठ-एमिटर धारा लाभ (β) ट्रांजिस्टर के संग्राहक धारा और ट्रांजिस्टर के आधार धारा का अनुपात होता है, अर्थात्

\(β = \frac{{{I_C}}}{{{I_B}}}\)

Important Points

और उभयनिष्ठ आधार DC धारा लाभ (α) ट्रांजिस्टर के संग्राहक धारा और ट्रांजिस्टर के एमिटर धारा का अनुपात होता है, अर्थात्

\(α = \frac{{{I_C}}}{{{I_E}}}\)

ट्रांजिस्टर धारा निम्न संबंध द्वारा संबंधित हैं:

I_E = I_B + I_C

अब α को निम्न रूप में लिखा जा सकता है:

\(α = \frac{{{I_C}}}{{{I_B+I_C}}}\)

अंश और हर दोनों को IB से विभाजित करने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:

\(α = \frac{{{I_C/I_B}}}{{{1+I_C/I_B}}}\)

चूँकि \(β = \frac{{{I_C}}}{{{I_B}}}\)

\(α = \frac{β }{{β + 1}}\) 'या'

\(β = \frac{α }{{1-α}}\)

अवधारणा :

एक ट्रांजिस्टर के लिए आधार धारा, उत्सर्जक धारा और संग्राहक धारा संबंधित हैं:

IE = IB + IC

जहाँ IC = βdc IB

β_dc = ट्रांजिस्टर का धारा लाभ जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\(β=\frac{I_C}{I_B}\)

β संग्राहक में गुजरने वाले उत्सर्जक धारा का अंश है।

गणना :

माना कि उत्सर्जक धारा I_E है।

चूंकि आधार पुनर्संयोजन में उत्सर्जित धारा वाहकों का 1% खो जाता है, संग्राहक धारा उत्सर्जक धारा का 99% होगी यानी

IC = 0.99 IE

और आधार धारा 1% यानी 0.01 I_E होगी

∴ β निम्न होगा:

\(β=\frac{I_C}{I_B}=\frac{0.99I_E}{0.01I_E}\)

β = 99

जब एक ट्रांजिस्टर का जंक्शन तापमान बढ़ता है तो यह संग्राहक धारा को बढ़ाता है जिससे तापमान में और वृद्धि होती है और इस प्रक्रिया को तापीय रनवे कहा जाता है।

तो, विकल्प (2) सही है।

टिप्पणियाँ:

तापीय रन-वे के कारण संग्राहक-आधार जंक्शन के बीच तापीय प्रतिरोध विकसित होता है।

\(\theta = \frac{{{T_j} - {T_A}}}{{{P_D}}}\left( {K/watt} \right)\) 

जहाँ,

θ = तापीय प्रतिरोध

T_j = संग्राहक जंक्शन तापमान

T_A = परिवेशी तापमान

P_D = संग्राहक जंक्शन के साथ शक्ति का अपव्यय।

जंक्शन के तापमान में वृद्धि के कारण तापीय प्रतिरोध बढ़ जाता है।

तापीय रन-वे से बचा जा सकता है अगर:

\(\frac{{\partial {P_c}}}{{\partial {T_j}}} \le \frac{{\partial {P_D}}}{{\partial {T_j}}} = \frac{1}{\theta }\) 

जहाँ,

\(\frac{{\partial {P_c}}}{{\partial {T_j}}}\) इस दर पर ऊष्मा मुक्त होती है

\(\frac{{\partial {P_D}}}{{\partial {T_j}}}\) इस दर पर ऊष्मा का अपव्यय होता है