Test: Basic Electronics- 2 - Electrical Engineering (EE) MCQ

कम तापमान पर वैलेंस बैंड में इलेक्ट्रॉनों में चालन बैंड में जाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। इसलिए वाहक का संकेन्द्रण कम तापमान पर कम हो जाता है और अर्धचालक अवरोधी के रूप में कार्य करता है।

एक आंतरिक अर्धचालक (अन डोप सिलिकॉन) में इलेक्ट्रॉनों की संख्या और छिद्र की संख्या बराबर होती है। इसलिए पुनर्संरचना दर इलेक्ट्रॉनों की संख्या और छिद्र की संख्या दोनों पर निर्भर करती है।

डोप किए हुए अर्धचालक की स्थिति में, बहुमत वाहक की पुनर्संरचना दर अल्पसंख्यक वाहक के घनत्व पर निर्भर होती है।

अंतस्थ अर्धचालक में फर्मी स्तर (E_F)  इस प्रकार दिया गया है

अवधारणा: 
 

जहाँ E_c = चालन बैंड निम्नतम की ऊर्जा 

E_v  = वैलेंस बैंड अधिकतम की ऊर्जा

K = बोल्ट्ज़मन स्थिरांक 

T = तापमान 

N_c = चालन बैंड में अवस्था का घनत्व

N_v  = वैलेंस बैंड में अवस्था का घनत्व

m_n* = m_p* और ln(1) = 0

एक जंक्शन पर निर्मित वोल्टेज V₀ इस प्रकार है,

इसलिए निर्मित विभव डोपिंग घनत्व और तापमान दोनों पर निर्भर करता है।

p- n जंक्शन डायोड की विपरीत अभिनत विशेषताओं को चित्र में दर्शाया गया है

चित्र से यह स्पष्ट है कि विपरीत विद्युत धारा वोल्टेज के स्वतंत्र होती है। 

p-क्षेत्र से छिद्र p-n जंक्शन पार करते हैं और n-क्षेत्र पर इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनः संयोजित हो जाते हैं। उसी प्रकार इलेक्ट्रॉन n-क्षेत्र जंक्शन को पार करते हैं और p-क्षेत्र में छिद्र के साथ पुनः संयोजित हो जाते हैं।

इसलिए उनके पुनः संयोजन के कारण जंक्शन के पास का क्षेत्र किसी भी गतिशील चार्ज वाहक से रहित होता है। इसलिए p-n जंक्शन के विलोपन क्षेत्र में स्थिर चार्ज शामिल होता हैं।

चूंकि पूर्ण तरंग दिष्टकारी का आउटपुट एक सम फ़ंक्शन होता है। इसलिए फूरियर श्रृंखला विश्लेषण से हम जानते हैं कि सम फ़ंक्शन में भी हार्मोनिक्स होता हैं, इसलिए एफ.डब्ल्यू.आर. के आउटपुट में केवल सम हार्मोनिक्स ही शामिल होते हैं।

जब फोटोडायोड अग्र अभिनत होता है तो यह एक सामान्य डायोड के रूप में कार्य करता है और आपतित प्रकाश तीव्रता डायोड विद्युत धारा को प्रभावित नहीं करती है।

टनल डायोड की विशेषता इस प्रकार है,

अधिकतम बिंदु और मध्यम बिंदु के बीच के क्षेत्र में विद्युत धारा में टनल डायोड में वृद्धि के साथ अग्र अभिनत वोल्टेज में वृद्धि होती है। इसलिए टनल डायोड अधिकतम बिंदु और मध्यम बिंदु के बीच ऋणात्मक प्रतिरोध दर्शाता है।

शक्ति आपूर्ति का आउटपुट इस प्रकार दिया गया है,

इसलिए यदि उर्मी गुणांक कम होता है, तो शक्ति आपूर्ति में कम प्रत्यावर्ती धारा घटक होते हैं और शक्ति आपूर्ति आउटपुट अधिक शुद्ध होता है (अर्थात् अधिक अस्थिरता के बिना दिष्ट धारा अधिक होती है)

इसलिए उर्मी गुणांक शक्ति आपूर्ति के आउटपुट की शुद्धता का संकेत है।

जेनर डायोड की I - V विशेषता इस प्रकार दर्शायी गयी है,

जब जेनर डायोड विपरीत अभिनत होता है तो इसमें वोल्टेज (V₂) समान रहता है।

इसलिए जेनर डायोड विपरीत अभिनत में वोल्टेज स्थिरक की तरह कार्य करता है।

Av =  एम्प्लीफायर का लाभ

मिलर धारिता

C_M = C_C (1 + A_V)

इनपुट धारिता में वृद्धि ऊपरी विच्छेदन आवृत्ति को कम करती है।

CB विन्यास की स्थिति में, इनपुट और आउटपुट के बीच कोई मिलर धारिता नहीं होती है और इसलिए ऊपरी विच्छेदन आवृत्ति (f_H) उच्च और अधिक उच्च बैंडविड्थ होती  है।

इनपुट टर्मिनल एमिटर - बेस (E_B)

आउटपुट टर्मिनल संग्राहक - बेस (C_B)

चूँकि बी.जे.टी. में प्रवर्धन अनुप्रयोग के लिए

E_B जंक्शन → अग्र अभिनत (कम प्रतिबाधा)

C_B जंक्शन → विपरीत अभिनत (उच्च प्रतिबाधा)

इनपुट प्रतिबाधा कम होती है।

आउटपुट प्रतिबाधा उच्च होती है।

बी.जे.टी. में 3 विन्यास इस प्रकार है

"सामान्य" यह शब्द सामान्य टर्मिनल को संदर्भित करता है जिसके माध्यम से इनपुट दिया जाता है और जिससे आउटपुट लिया जाता है, अर्थात् इनपुट और आउटपुट के बीच सामान्य टर्मिनल।

सामान्य विद्युत धारा शब्द तर्कसंगत रूप से गलत है और यह बी.जे.टी. विन्यास नहीं होता है।

बी.जे.टी. संचालन के अलग-अलग मोड

स्विचिंग के लिए अनुप्रयोग बी.जे.टी. विच्छेदन (ऑफ स्विच) और संतृप्ति (स्विच पर) में संचालित होता है।

किसी भी प्रवर्धन के लिए, (वोल्टेज या विद्युत धारा), ट्रांजिस्टर सक्रिय क्षेत्र में अर्थात् संचालित किया जाना चाहिए। एमिटर बेस जंक्शन अग्र अभिनत है और संग्राहक बेस जंक्शन विपरीत अभिनत है।

आर-सी युग्मित बहुस्तरीय एम्प्लीफायर की ऊपरी विच्छेदन आवृत्ति इस प्रकार होता है,

इसलिए ऊपरी विच्छेदन आवृत्ति युग्मिक संधारित्र पर निर्भर करती है।

इसलिए कैस्केड CE – CB विन्यास होता है।

यह बहु वाहक उपकरण होता है। यह एक बहुत तेज़ स्विचिंग एक्शन वाला अर्धचालक डायोड होता है, लेकिन इसमें फॉरवर्ड वोल्टेज पात कम होता है। जब डायोड के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो डायोड टर्मिनलों में एक छोटा वोल्टेज पात होता है। एक सामान्य डायोड में वोल्टेज पात 0.6 से 1.7 वोल्ट के बीच होता है, जबकि स्कॉटकी डायोड में वोल्टेज पात सामान्यतौर पर 0.15 और 0.45 वोल्ट के बीच होता है। यह निचला वोल्टेज पात उच्च स्विचिंग गति और बेहतर प्रणाली दक्षता प्रदान करता है।

स्कॉटकी डायोड में, एक अर्धचालक-धातु जंक्शन एक अर्धचालक और धातु के बीच बनता है, इस प्रकार एक स्कॉटकी बाधा उत्पन्न करता है। N-प्रकार का अर्धचालक कैथोड के रूप में कार्य करता है और धातु की तरफ डायोड के एनोड के रूप में कार्य करता है। स्कॉटकी बाधा डायोड एकसमान उपकरण होता है जो विद्युत धारा प्रवाह को केवल एक दिशा में संचालित करता है।

अन्तर्निहित अर्धचालक में वाहक संकेन्द्रण ऊर्जा अंतर पर निर्भर करता है। जर्मेनियम और सिलिकॉन के स्थिति में जर्मेनियम की अंतर्निहित वाहक एकाग्रता सिलिकॉन की तुलना में अधिक होती है क्योंकि जर्मेनियम में ऊर्जा अंतर सिलिकॉन की तुलना में कम होता है।