Junction Transistor Questions in Hindi

(B) दिया गया है:
कॉमन एमिटर करंट गेन, $\beta = 20$
एमिटर करंट, $I_E = 7 \text{ mA}$
हम जानते हैं कि कॉमन एमिटर मोड में एमिटर करंट और कलेक्टर करंट के बीच का संबंध $I_E = I_C + I_B$ होता है।
साथ ही, $\beta = I_C / I_B$, जिसका अर्थ है $I_B = I_C / \beta$.
पहले समीकरण में $I_B$ का मान रखने पर:
$I_E = I_C + (I_C / \beta) = I_C(1 + 1/\beta) = I_C((\beta + 1) / \beta)$.
$I_C$ के लिए सूत्र बनाने पर:
$I_C = I_E \times (\beta / (\beta + 1))$.
मान रखने पर:
$I_C = 7 \times (20 / (20 + 1)) = 7 \times (20 / 21)$.
$I_C = 7 \times (20 / 21) = 20 / 3 \text{ mA}$.

(A) कॉमन-एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर विन्यास में, इनपुट धारा बेस धारा $(I_B)$ होती है और आउटपुट धारा कलेक्टर धारा $(I_C)$ होती है।
करंट गेन, जिसे $\beta$ द्वारा दर्शाया जाता है, को कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज को स्थिर रखते हुए कलेक्टर धारा में परिवर्तन और बेस धारा में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से, $\beta = \Delta I_C / \Delta I_B$.

(A) दिया गया है:
$d.c. \text{ करंट गेन } (\beta) = 20$
$\text{एमिटर करंट } (I_E) = 7 \text{ mA}$
हम जानते हैं कि करंट गेन $(\beta)$ और कलेक्टर करंट $(I_C)$ के बीच का संबंध $I_C = \beta I_B$ है, जहाँ $I_B$ बेस करंट है।
साथ ही, $I_E = I_B + I_C$.
समीकरण में $I_B = I_C / \beta$ रखने पर:
$I_E = I_C / \beta + I_C$
$I_E = I_C (1/\beta + 1)$
$I_E = I_C (1 + \beta) / \beta$
$I_C$ के लिए हल करने पर:
$I_C = I_E \times \beta / (1 + \beta)$
$I_C = 7 \times 20 / (1 + 20)$
$I_C = 140 / 21$
अंश और हर को $7$ से विभाजित करने पर:
$I_C = 20 / 3 \text{ mA}$.

(A) दिया गया है: $\alpha = 0.9$ और आधार धारा में परिवर्तन $\Delta I_B = 0.4 \text{ mA}$।
सबसे पहले, $CE$ विन्यास के लिए धारा लाभ $\beta$ की गणना इस संबंध का उपयोग करके करते हैं: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$।
$\alpha$ का मान रखने पर: $\beta = \frac{0.9}{1 - 0.9} = \frac{0.9}{0.1} = 9$।
संग्राहक धारा में परिवर्तन $\Delta I_C$ और आधार धारा में परिवर्तन $\Delta I_B$ के बीच संबंध है: $\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B$।
मान रखने पर: $\Delta I_C = 9 \times 0.4 \text{ mA} = 3.6 \text{ mA}$।
अतः, संग्राहक धारा में परिवर्तन $3.6 \text{ mA}$ होगा।

(D) करंट गेन $\beta$, कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C$ और बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B$ के अनुपात द्वारा दिया जाता है।
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{5 \text{ mA}}{0.2 \text{ mA}} = 25$.
वोल्टेज गेन $A_V$ का सूत्र $A_V = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}}$ है, जहाँ $R_L$ लोड प्रतिरोध है और $R_{in}$ इनपुट प्रतिरोध है।
दिया गया है $A_V = 75$, $\beta = 25$, और $R_{in} = 2 \text{ k}\Omega$.
मान रखने पर: $75 = 25 \times \frac{R_L}{2 \text{ k}\Omega}$.
$3 = \frac{R_L}{2 \text{ k}\Omega}$.
$R_L = 3 \times 2 \text{ k}\Omega = 6 \text{ k}\Omega$.

(B) करंट गेन $\beta$ को कलेक्टर करंट में परिवर्तन $(\Delta I_C)$ और बेस करंट में परिवर्तन $(\Delta I_B)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{5 \text{ mA}}{0.2 \text{ mA}} = 25$.
वोल्टेज गेन $A_V$ का सूत्र $A_V = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}}$ है, जहाँ $R_L$ लोड प्रतिरोध है और $R_{in}$ इनपुट प्रतिरोध है।
दिया गया है $A_V = 75$, $\beta = 25$, और $R_{in} = 2 \text{ k}\Omega$.
मान रखने पर: $75 = 25 \times \frac{R_L}{2 \text{ k}\Omega}$.
$3 = \frac{R_L}{2 \text{ k}\Omega}$.
$R_L = 3 \times 2 \text{ k}\Omega = 6 \text{ k}\Omega$.
अतः, लोड प्रतिरोध $6 \text{ k}\Omega$ है।

(A) कॉमन एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर में:
$1$. वोल्टेज लाभ $A_V$ को आउटपुट वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$A_V = \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{I_c R_L}{I_b r_i} = \beta \frac{R_L}{r_i}$, जहाँ $\beta = \frac{I_c}{I_b}$ a.c. धारा लाभ है।
$2$. शक्ति लाभ $A_P$ को धारा लाभ और वोल्टेज लाभ के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$A_P = \beta \times A_V = \beta \times (\beta \frac{R_L}{r_i}) = \beta^2 \frac{R_L}{r_i}$.
अतः, वोल्टेज लाभ $\beta (R_L/r_i)$ है और शक्ति लाभ $\beta^2 (R_L/r_i)$ है।

(A) ट्रांजिस्टर में, उत्सर्जक धारा $(I_E)$ संग्राहक धारा $(I_C)$ और आधार धारा $(I_B)$ का योग होती है, अर्थात $I_E = I_C + I_B$।
यह दिया गया है कि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का $80\%$ संग्राहक तक पहुँचता है, इसलिए $I_C = 0.80 \times I_E$।
चूंकि $I_C = 28 \text{ mA}$ दिया गया है, हम $I_E$ ज्ञात कर सकते हैं:
$I_E = \frac{I_C}{0.80} = \frac{28}{0.80} = 35 \text{ mA}$।
अब, $I_B = I_E - I_C$ संबंध का उपयोग करते हुए:
$I_B = 35 \text{ mA} - 28 \text{ mA} = 7 \text{ mA}$।
अतः, आधार धारा $7 \text{ mA}$ है।

(B) एक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर $(BJT)$ में, तीन क्षेत्रों को उनके कार्यों को अनुकूलित करने के लिए अलग-अलग तरह से डोप किया जाता है:
$1$. $Emitter$ (उत्सर्जक) को बड़ी संख्या में आवेश वाहक (charge carriers) प्रदान करने के लिए भारी रूप से डोप किया जाता है।
$2$. $Base$ (आधार) बहुत पतला और हल्का डोप किया हुआ होता है ताकि उत्सर्जक से आने वाले अधिकांश आवेश वाहक संग्राहक तक पहुँच सकें।
$3$. $Collector$ (संग्राहक) उत्सर्जक और आधार की तुलना में मध्यम रूप से डोप किया जाता है।
इसलिए, भारी रूप से डोप किया गया भाग $Emitter$ है और हल्का डोप किया गया भाग $Base$ है।

(C) कॉमन एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $(A_v)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_i}$
जहाँ:
$\beta$ ($AC$ करंट गेन) = $65$
$R_L$ (लोड प्रतिरोध) = $5400 \text{ }\Omega$
$R_i$ (इनपुट प्रतिरोध) = $450 \text{ }\Omega$
सूत्र में मान रखने पर:
$A_v = 65 \times \frac{5400}{450}$
$A_v = 65 \times 12$
$A_v = 780$
अतः, वोल्टेज गेन $780$ है।