Junction Transistor Questions in Gujarati

(B) આપેલ છે: પ્રવાહ ગેઈન $\beta = 100$. કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_C = 1 \ mA$.
આપણે જાણીએ છીએ કે કલેક્ટર પ્રવાહ અને બેઝ પ્રવાહ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta I_C = \beta \Delta I_B$ છે.
તેથી,બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_B = \frac{\Delta I_C}{\beta} = \frac{1 \ mA}{100} = 0.01 \ mA$.
એમિટર પ્રવાહ,કલેક્ટર પ્રવાહ અને બેઝ પ્રવાહ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta I_E = 1 \ mA + 0.01 \ mA = 1.01 \ mA$.
આમ,એમિટર પ્રવાહ $1.01 \ mA$ જેટલો બદલાશે.

(B) $P-N-P$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,રચના $P$-પ્રકારના ઍમિટર,$N$-પ્રકારના બેઝ અને $P$-પ્રકારના કલેક્ટરની બનેલી હોય છે.
ઍમિટર $P$-પ્રકારનું હોવાથી,તેના મેજોરિટી ચાર્જ કેરિયર્સ હોલ્સ છે.
બેઝ $N$-પ્રકારનો હોવાથી,તેના મેજોરિટી ચાર્જ કેરિયર્સ ઇલેક્ટ્રોન્સ છે.
તેથી,ઍમિટરમાં મેજોરિટી કેરિયર્સ તરીકે હોલ્સ અને બેઝમાં મેજોરિટી કેરિયર્સ તરીકે ઇલેક્ટ્રોન્સ હોય છે.

(A) ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સંજ્ઞામાં,તીર હંમેશા એમીટર ટર્મિનલ પર મૂકવામાં આવે છે.
પરંપરાગત રીતે,તીરની દિશા એમીટરમાં વહેતા પ્રચલિત પ્રવાહ (conventional current) ની દિશા દર્શાવે છે.
$PNP$ ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે,તીર અંદરની તરફ (બેઝ તરફ) હોય છે,જે એમીટરથી બેઝ તરફના પ્રવાહને સૂચવે છે.
$NPN$ ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે,તીર બહારની તરફ (બેઝથી દૂર) હોય છે,જે બેઝથી એમીટર તરફના પ્રવાહને સૂચવે છે.
તેથી,તીર એમીટરમાં પ્રચલિત પ્રવાહની દિશા દર્શાવે છે.

(B) $N-P-N$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરને વહન કરવા માટે (એક્ટિવ રીજનમાં કાર્ય કરવા માટે),બેઝ-એમીટર જંકશન ફોરવર્ડ બાયસમાં અને બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોવું જોઈએ.
$1$. બેઝ-એમીટર જંકશન માટે ફોરવર્ડ બાયસ: બેઝ $P$-પ્રકારનો અને એમીટર $N$-પ્રકારનો હોવાથી,બેઝનું સ્થિતિમાન એમીટર કરતા વધારે હોવું જોઈએ (અથવા એમીટર બેઝની સાપેક્ષમાં ઋણ હોવું જોઈએ).
$2$. બેઝ-કલેક્ટર જંકશન માટે રિવર્સ બાયસ: બેઝ $P$-પ્રકારનો અને કલેક્ટર $N$-પ્રકારનો હોવાથી,કલેક્ટરનું સ્થિતિમાન બેઝ કરતા વધારે હોવું જોઈએ (અથવા કલેક્ટર બેઝની સાપેક્ષમાં ધન હોવું જોઈએ).
તેથી,કલેક્ટર બેઝની સાપેક્ષમાં ધન હોય અને એમીટર બેઝની સાપેક્ષમાં ઋણ હોય ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટર વહન કરે છે.

(B) $N-P-N$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,જ્યારે કલેક્ટર-બેઝ જંકશન રિવર્સ બાયસમાં અને ઍમિટર-બેઝ જંકશન ફોરવર્ડ બાયસમાં હોય ત્યારે પ્રવાહનું વહન થાય છે.
ઍમિટર-બેઝ જંકશનને ફોરવર્ડ બાયસ કરવા માટે,ઍમિટર બેઝની સાપેક્ષે ઋણ હોવો જોઈએ.
કલેક્ટર-બેઝ જંકશનને રિવર્સ બાયસ કરવા માટે,કલેક્ટર બેઝની સાપેક્ષે ધન હોવો જોઈએ.
તેથી,જ્યારે કલેક્ટર ધન અને ઍમિટર બેઝની સાપેક્ષે ઋણ હોય ત્યારે પ્રવાહનું વહન થાય છે.

(C) આપેલ છે: બેઝ વિદ્યુતપ્રવાહ $I_b = 100 \mu A = 0.1 \ mA$ અને ક્લેક્ટર વિદ્યુતપ્રવાહ $I_c = 3 \ mA$.
$1$. પ્રવાહ ગેઇન $\beta$ નીચે મુજબ મળે: $\beta = \frac{I_c}{I_b} = \frac{3 \ mA}{0.1 \ mA} = 30$.
$2$. પ્રવાહ ગેઇન $\alpha$ નીચે મુજબ મળે: $\alpha = \frac{\beta}{1 + \beta} = \frac{30}{1 + 30} = \frac{30}{31} \approx 0.97$.
$3$. એમિટર વિદ્યુતપ્રવાહ $I_e$ નીચે મુજબ મળે: $I_e = I_c + I_b = 3 \ mA + 0.1 \ mA = 3.1 \ mA$.
આમ,કિંમતો $30, 0.97, 3.1 \ mA$ છે.

(C) ટ્રાન્ઝિસ્ટર એમ્પ્લિફાયર તરીકે કાર્ય કરે તે માટે,તે એક્ટિવ રીજનમાં હોવું આવશ્યક છે.
એક્ટિવ રીજનમાં,એમિટરથી બેઝ તરફ પ્રવાહ વહેવા માટે બેઝ-એમિટર જંકશન ફોરવર્ડ બાયસમાં હોવું જોઈએ.
તેથી,વિધાન $(1)$ સાચું છે.
ઇનપુટ સિગ્નલને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે,સિગ્નલને બેઝ-એમિટર જંકશન પર લાગુ કરવામાં આવતા $DC$ બાયસિંગ વોલ્ટેજ સાથે સુપરઇમ્પોઝ (શ્રેણીમાં) કરવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન $(3)$ સાચું છે.
વિધાન $(2)$ અને $(4)$ ખોટા છે કારણ કે એક્ટિવ રીજનમાં બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોવું જોઈએ અને ઇનપુટ સિગ્નલ બેઝ-કલેક્ટર જંકશન પર આપવામાં આવતું નથી.

(A) ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઍમ્પ્લિફાયર તરીકે કાર્ય કરે તે માટે,તેણે ઍક્ટિવ રિજનમાં કાર્ય કરવું આવશ્યક છે.
ઍક્ટિવ રિજનમાં,ઍમિટર-બેઝ જંકશન ફૉરવર્ડ બાયસમાં હોય છે,જે ચાર્જ કેરિયર્સને ઍમિટરથી બેઝમાં વહેવા દે છે.
બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોય છે,જે કલેક્ટરને ઍમિટરથી ઇન્જેક્ટ થયેલા મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સને એકત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,સાચી શરત એ છે કે ઍમિટર-બેઝ જંકશન ફૉરવર્ડ બાયસમાં અને બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોવું જોઈએ.

(C) $N-P-N$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં મુખ્ય વિદ્યુતભાર વાહકો ઇલેક્ટ્રોન છે. જ્યારે તેનો ઉપયોગ ઍમ્પિફાયર તરીકે થાય છે,ત્યારે ઍમિટરને ફોરવર્ડ બાયસ આપવામાં આવે છે,જેના કારણે $N$-પ્રકારના ઍમિટરથી ઇલેક્ટ્રોન $P$-પ્રકારના બેઝમાં દાખલ થાય છે. બેઝ વિસ્તાર પાતળો હોવાથી અને કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોવાથી,આ ઇલેક્ટ્રોન બેઝમાંથી પસાર થઈને કલેક્ટર દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

(A) ટ્રાન્ઝિસ્ટરના ઍમિટર વિભાગમાં અશુદ્ધિનું પ્રમાણ (doping) સૌથી વધુ રાખવામાં આવે છે જેથી તે બેઝને મોટી સંખ્યામાં મેજોરિટી ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડી શકે.
તેથી,ઍમિટર વિભાગમાં ડોપિંગ સાંદ્રતા સૌથી વધુ હોય છે.

(A) ઑસ્સિલેટર એ એક ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ છે જે આવર્તનીય,દોલિત ઇલેક્ટ્રોનિક સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરે છે,જે સામાન્ય રીતે સાઇન વેવ અથવા સ્ક્વેર વેવ હોય છે.
ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઑસ્સિલેટરના સંદર્ભમાં,તે $AC$ સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરવા માટે $DC$ પાવર સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં ફીડબેકનો સમાવેશ થાય છે,જ્યાં આઉટપુટ સિગ્નલનો એક ભાગ દોલનો જાળવી રાખવા માટે ઇનપુટમાં પાછો આપવામાં આવે છે.
તેથી,ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઑસ્સિલેટર $DC$ વિદ્યુત-ઊર્જાનું $AC$ વિદ્યુત-ઊર્જામાં રૂપાંતરણ કરે છે.

(B) ટ્રાન્ઝીસ્ટર ત્રણ ભાગોનો બનેલો છે: એમીટર,બેઝ અને કલેક્ટર.
$1$. એમીટર મધ્યમ ડોપિંગ ધરાવે છે અને કદમાં મધ્યમ હોય છે.
$2$. કલેક્ટર એમીટર અને બેઝની સરખામણીમાં કદમાં મોટું હોય છે જેથી કાર્ય દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો નિકાલ થઈ શકે.
$3$. બેઝ એ મધ્યનો ભાગ છે અને તે ખૂબ જ પાતળો અને હળવું ડોપિંગ ધરાવે છે,જેથી એમીટરમાંથી આવતા મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ કલેક્ટરમાં જઈ શકે.
તેથી,બેઝ એ ટ્રાન્ઝીસ્ટરનો સૌથી પાતળો ભાગ છે.

(D) યોગ્ય રીતે બાયસ્ડ કરેલા ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં (દા.ત.,$NPN$ અથવા $PNP$ એક્ટિવ મોડમાં),ઍમિટર-બેઝ જંકશન ફોરવર્ડ બાયસ્ડ હોય છે,જે તેના ડેપ્લેશન સ્તરની પહોળાઈ ઘટાડે છે.
તેનાથી વિપરીત,કલેક્ટર-બેઝ જંકશન રિવર્સ બાયસ્ડ હોય છે,જે તેના ડેપ્લેશન સ્તરની પહોળાઈ વધારે છે.
તેથી,ઍમિટર-બેઝ જંકશન સાંકડું અને કલેક્ટર-બેઝ જંકશન પહોળું હોય છે.

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે કોમન બેઝ કોન્ફિગ્યુરેશનમાં કરંટ ગેઈન $\alpha = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે કોમન એમિટર કોન્ફિગ્યુરેશનમાં કરંટ ગેઈન $\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$ છે.
એમિટર કરંટ એ કલેક્ટર અને બેઝ કરંટનો સરવાળો હોવાથી,$\Delta i_E = \Delta i_C + \Delta i_B$,જેનો અર્થ છે કે $\Delta i_B = \Delta i_E - \Delta i_C$.
આ કિંમતને $\beta$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E - \Delta i_C}$.
અંશ અને છેદને $\Delta i_E$ વડે ભાગતા:
$\beta = \frac{\frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}}{1 - \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}}$.
કારણ કે $\alpha = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}$,તેથી આપણને મળે છે:
$\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.

(C) ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,ઍમિટરને વધુ અશુદ્ધિ ઉમેરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે જેથી તે મોટી સંખ્યામાં ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડી શકે,કલેક્ટરને મધ્યમ અશુદ્ધિ અને મોટા કદનું રાખવામાં આવે છે જેથી ગરમીનો નિકાલ થઈ શકે,અને બેઝને ખૂબ જ પાતળો અને ઓછી અશુદ્ધિ વાળો રાખવામાં આવે છે જેથી મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ કલેક્ટર સુધી પહોંચી શકે.
વિધાન $(1)$ ખોટું છે કારણ કે ત્રણેય વિભાગોના કદ અને અશુદ્ધિનું પ્રમાણ અલગ-અલગ હોય છે.
વિધાન $(2)$ સાચું છે કારણ કે બેઝને પાતળો અને ઓછી અશુદ્ધિ વાળો રાખવામાં આવે છે જેથી રિકોમ્બિનેશન ન્યૂનતમ થાય.
વિધાન $(3)$ સાચું છે કારણ કે એક્ટિવ મોડમાં (એમ્પ્લીફિકેશન માટે),ઍમિટર-બેઝ જંકશન ફૉરવર્ડ બાયસમાં અને બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોવું જરૂરી છે.
વિધાન $(4)$ ખોટું છે કારણ કે આ સ્થિતિ સંતૃપ્ત (saturation) રીજન દર્શાવે છે,જે સામાન્ય એક્ટિવ મોડ નથી.
તેથી,વિધાન $(2)$ અને $(3)$ સાચા છે.

(C) પ્રવાહ લબ્ધિ $\alpha$ (કોમન બેઝ) અને $\beta$ (કોમન એમિટર) વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
અહીં $\alpha = 0.96$ આપેલ છે.
સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા:
$\beta = \frac{0.96}{1 - 0.96}$
$\beta = \frac{0.96}{0.04}$
$\beta = \frac{96}{4} = 24$.
આમ,પ્રવાહ લબ્ધિ $\beta$ નું મૂલ્ય $24$ છે.

(D) કોમન-એમિટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર એમ્પ્લિફાયર માટે પ્રવાહ લબ્ધિ $A_i$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$A_i = - \left( \frac{h_{fe}}{1 + h_{oe} R_L} \right)$
આપેલ કિંમતો: $h_{fe} = 50$,$h_{oe} = 25 \ \mu A/V = 25 \times 10^{-6} \ S$,અને $R_L = 1 \ k\Omega = 10^3 \ \Omega$.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$A_i = - \left( \frac{50}{1 + (25 \times 10^{-6} \times 10^3)} \right)$
$A_i = - \left( \frac{50}{1 + 0.025} \right)$
$A_i = - \left( \frac{50}{1.025} \right)$
$A_i \approx -48.78$

(A) કોમન-બેઝ $(CB)$ કન્ફિગ્યુરેશનમાં પ્રવાહ ગેઇન $\alpha = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_E}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
કોમન-એમિટર $(CE)$ કન્ફિગ્યુરેશનમાં પ્રવાહ ગેઇન $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$\alpha$ અને $\beta$ નો ગુણોત્તર લેતા:
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{(\Delta I_C / \Delta I_E)}{(\Delta I_C / \Delta I_B)}$
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_E} \times \frac{\Delta I_B}{\Delta I_C}$
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{\Delta I_B}{\Delta I_E}$

(B) એમિટર પ્રવાહ $(I_E)$,કલેક્ટર પ્રવાહ $(I_C)$ અને બેઝ પ્રવાહ $(I_B)$ વચ્ચેનો સંબંધ $I_E = I_C + I_B$ છે.
તેથી,$I_C = I_E - I_B$.
અહીં $I_E = 25 \, mA$ અને $I_B = 1 \, mA$ આપેલ છે,તેથી $I_C = 25 \, mA - 1 \, mA = 24 \, mA$.
કલેક્ટર પ્રવાહ અને એમિટર પ્રવાહનો ગુણોત્તર $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$ છે.
કિંમતો મૂકતા,$\alpha = \frac{24 \, mA}{25 \, mA} = \frac{24}{25}$.

(A) કોમન બેઝ કોન્ફિગ્યુરેશનમાં,કરંટ ગેઈન $\alpha$ ને કલેક્ટર કરંટ અને એમિટર કરંટના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે: $\alpha = \frac{I_C}{I_E} = 0.98$.
કોમન એમિટર સર્કિટ માટે કરંટ ગેઈન,જેને $\beta$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,તે $\alpha$ સાથે આ સૂત્ર દ્વારા સંબંધિત છે: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
આ સૂત્રમાં $\alpha$ ની આપેલી કિંમત મૂકતા:
$\beta = \frac{0.98}{1 - 0.98} = \frac{0.98}{0.02} = 49$.
તેથી,કોમન એમિટર સર્કિટ માટે કરંટ ગેઈન $49$ થશે.

(C) આપેલ છે: બેઝ વિદ્યુતપ્રવાહ $I_b = 100 \mu A$,ક્લેક્ટર વિદ્યુતપ્રવાહ $I_c = 3 \text{ mA}$.
બેઝ વિદ્યુતપ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_b = 20 \mu A = 0.02 \text{ mA}$.
ક્લેક્ટર વિદ્યુતપ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_c = 0.5 \text{ mA}$.
$AC$ વિદ્યુતપ્રવાહ ગેઇન $\beta_{ac}$ એ ક્લેક્ટર વિદ્યુતપ્રવાહમાં થતા ફેરફાર અને બેઝ વિદ્યુતપ્રવાહમાં થતા ફેરફારના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$\beta_{ac} = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b}$
કિંમતો મૂકતા:
$\beta_{ac} = \frac{0.5 \text{ mA}}{0.02 \text{ mA}} = \frac{50}{2} = 25$.
તેથી,$\beta_{ac}$ નું મૂલ્ય $25$ છે.

(C) વોલ્ટેજ ગેઈન $A_V$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે: $A_V = \beta \times \left( \frac{R_o}{R_i} \right)$.
અહીં,$\beta$ એ કરંટ ગેઈન છે,જે $\beta = \frac{I_C}{I_b}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
આપેલ કિંમતો: $I_C = 1 \text{ mA} = 1 \times 10^{-3} \text{ A}$,$I_b = 20 \text{ }\mu\text{A} = 20 \times 10^{-6} \text{ A}$,$R_o = 4 \text{ k}\Omega$ અને $R_i = 1 \text{ k}\Omega$.
સૌ પ્રથમ,$\beta$ ની ગણતરી કરીએ: $\beta = \frac{1 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}} = \frac{1000}{20} = 50$.
હવે,વોલ્ટેજ ગેઈન શોધીએ: $A_V = 50 \times \left( \frac{4 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega} \right) = 50 \times 4 = 200$.

(D) ઇનપુટ વૉલ્ટેજ $v_i = 0.2 \sin(1000t)$ ને પ્રમાણિત સમીકરણ $v = V_m \sin(\omega t)$ સાથે સરખાવતા,મહત્તમ ઇનપુટ વૉલ્ટેજ $V_m = 0.2 \text{ V}$ મળે છે.
ઍમ્પ્લિફાયરનો વૉલ્ટેજ ગેઇન $A_v = 10$ આપેલ છે,તેથી આઉટપુટ વૉલ્ટેજનું મહત્તમ મૂલ્ય $V_{out,m} = A_v \times V_m = 10 \times 0.2 = 2 \text{ V}$ થશે.
$CE$ ઍમ્પ્લિફાયરમાં ઇનપુટ અને આઉટપુટ સિગ્નલ વચ્ચે $\pi$ રેડિયનનો કળા-તફાવત (phase shift) હોય છે.
તેથી,આઉટપુટ વૉલ્ટેજનું સમીકરણ $v_o = 2 \sin(1000t + \pi) \text{ V}$ થશે.

(C) આપેલ છે કે કલેક્ટર પ્રવાહ $I_C = 20 \, mA$ છે.
કારણ કે ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનમાંથી $90\%$ કલેક્ટર સુધી પહોંચે છે,તેથી કલેક્ટર પ્રવાહ એ એમિટર પ્રવાહ $(I_E)$ ના $90\%$ છે.
તેથી,$I_C = 0.90 \times I_E$.
$I_E = \frac{I_C}{0.90} = \frac{20}{0.90} \approx 22.22 \, mA$.
બેઝ પ્રવાહ $I_B = I_E - I_C$ દ્વારા મળે છે.
$I_B = 22.22 \, mA - 20 \, mA = 2.22 \, mA$.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,સૌથી યોગ્ય વિકલ્પ એ છે કે બેઝ પ્રવાહ આશરે $2 \, mA$ છે.

(D) કોમન એમીટર એમ્પ્લિફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_v)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$A_v = \beta \times \frac{R_{out}}{R_{in}}$
આપેલ છે:
ઇનપુટ અવરોધ $(R_{in})$ = $3 \ \Omega$
લોડ અવરોધ $(R_{out})$ = $24 \ \Omega$
કરંટ ગેઇન $(\beta)$ = $6$
કિંમતો મૂકતા:
$A_v = 6 \times \frac{24}{3}$
$A_v = 6 \times 8$
$A_v = 48$

(B) વોલ્ટેજ ગેઇન $A_V = 50$ આપેલ છે.
ઇનપુટ અવરોધ $R_i = 100 \ \Omega$.
આઉટપુટ અવરોધ $R_o = 200 \ \Omega$.
એમ્પ્લિફાયરનો પાવર ગેઇન $A_P$ એ વોલ્ટેજ ગેઇન અને કરંટ ગેઇનનો ગુણાકાર છે, એટલે કે $A_P = A_V \times A_I$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $A_V = \beta \times \frac{R_o}{R_i}$, તેથી કરંટ ગેઇન $\beta = A_V \times \frac{R_i}{R_o} = 50 \times \frac{100}{200} = 25$.
તેથી, પાવર ગેઇન $A_P = A_V \times \beta = 50 \times 25 = 1250$.

(D) અહીં,$\beta = 50$,ઇનપુટ અવરોધ $r_i = 1 \ k\Omega = 10^3 \ \Omega$ અને $AC$ ઇનપુટ વૉલ્ટેજ $v_S = 0.01 \ V$ આપેલ છે.
બેઝ પ્રવાહ $I_B$ માટેનું સૂત્ર $I_B = \frac{v_S}{r_i}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $I_B = \frac{0.01 \ V}{10^3 \ \Omega} = 10^{-5} \ A$.
કૉમન ઍમિટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઍમ્પ્લિફાયરમાં,પ્રવાહ ગેઇન $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ છે.
તેથી,કલેક્ટર પ્રવાહ $I_C = \beta \times I_B$.
કિંમતો મૂકતા: $I_C = 50 \times 10^{-5} \ A = 500 \times 10^{-6} \ A = 500 \ \mu A$.

(B) આપેલ છે: બેઝ પ્રવાહ $I_b = 20 \ \mu A = 20 \times 10^{-6} \ A$ અને પ્રવાહ ગેઇન $\beta = 100$.
સૌ પ્રથમ,$I_c = \beta I_b$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કલેક્ટર પ્રવાહ $I_c$ શોધો:
$I_c = 100 \times 20 \times 10^{-6} \ A = 2000 \times 10^{-6} \ A = 2 \times 10^{-3} \ A = 2 \ mA$.
હવે,$I_e = I_b + I_c$ સંબંધનો ઉપયોગ કરીને એમીટર પ્રવાહ $I_e$ શોધો:
$I_e = 20 \ \mu A + 2000 \ \mu A = 2020 \ \mu A$.
એમીટર પ્રવાહને $mA$ માં ફેરવો:
$I_e = 2020 \times 10^{-6} \ A = 2.02 \times 10^{-3} \ A = 2.02 \ mA$.

(A) પ્રવાહ લબ્ધિ $\beta$ એ આઉટપુટ પ્રવાહ $(I_o)$ અને ઇનપુટ પ્રવાહ $(I_{in})$ નો ગુણોત્તર છે, તેથી $I_o = \beta \times I_{in}$.
આપેલ છે કે ઇનપુટ પ્રવાહ $I_{in} = \frac{V_{in}}{R_{in}}$, કિંમતો મૂકતા:
$I_{in} = \frac{5 \ V}{1 \ k\Omega} = \frac{5}{1000} \ A = 5 \ mA$.
હવે, આઉટપુટ પ્રવાહની ગણતરી કરતા:
$I_o = 50 \times 5 \ mA = 250 \ mA$.

(B) આપેલ છે કે કલેક્ટર પ્રવાહ $I_C = 10 \ mA$ છે.
એમીટરમાંથી ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનમાંથી $90\%$ કલેક્ટર સુધી પહોંચે છે,તેથી સંબંધ મળે છે: $I_C = 0.90 \times I_E$.
$I_E$ માટે સૂત્ર બનાવતા: $I_E = \frac{I_C}{0.90} = \frac{10 \ mA}{0.9} = 11.11 \ mA \approx 11 \ mA$.
ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે કિર્ચોફના પ્રવાહના નિયમ મુજબ: $I_E = I_B + I_C$.
તેથી,બેઝ પ્રવાહ $I_B = I_E - I_C = 11 \ mA - 10 \ mA = 1 \ mA$.
આમ,$I_E = 11 \ mA$ અને $I_B = 1 \ mA$ થાય છે.

(A) આપેલ છે: પ્રવાહ ગેઈન $\alpha = 0.98$, લોડ અવરોધ $R_L = 5 \text{ k}\Omega = 5000 \Omega$, ઇનપુટ અવરોધ $R_{in} = 70 \Omega$.
વોલ્ટેજ ગેઈન $A_v$ શોધવાનું સૂત્ર: $A_v = \alpha \times \frac{R_L}{R_{in}}$.
કિંમતો મૂકતા: $A_v = 0.98 \times \frac{5000}{70} = 0.98 \times 71.428 \approx 70$.
પાવર ગેઈન $A_p$ એ પ્રવાહ ગેઈન અને વોલ્ટેજ ગેઈનનો ગુણાકાર છે: $A_p = \alpha \times A_v$.
કિંમતો મૂકતા: $A_p = 0.98 \times 70 = 68.6$.
તેથી, વોલ્ટેજ ગેઈન $70$ અને પાવર ગેઈન $68.6$ છે।

(D) $CE$ એમ્પ્લિફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $A_v$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$A_v = \beta \times \frac{R_C}{R_{in}}$
આપેલ છે:
$\beta = 50$
$R_C = 5 \, k\Omega$
$R_{in} = 1 \, k\Omega$
$V_{in} = 0.01 \, V$
કિંમતો મૂકતા:
$A_v = 50 \times \frac{5 \, k\Omega}{1 \, k\Omega} = 250$
આઉટપુટ વોલ્ટેજ $V_{out}$ નીચે મુજબ છે:
$V_{out} = A_v \times V_{in} = 250 \times 0.01 \, V = 2.5 \, V$

(A) આપેલ છે કે કલેક્ટર વિદ્યુતપ્રવાહ $I_c = 10 \ mA$ છે.
ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોનમાંથી $95\%$ કલેક્ટર સુધી પહોંચતા હોવાથી,$I_c = 0.95 \ I_e$ થાય.
તેથી,એમિટર વિદ્યુતપ્રવાહ $I_e = \frac{I_c}{0.95} = \frac{10 \ mA}{0.95} \approx 10.53 \ mA$ મળે.
ટ્રાન્ઝિસ્ટરના વિદ્યુતપ્રવાહના સંબંધ $I_e = I_c + I_b$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણે બેઝ વિદ્યુતપ્રવાહ $I_b$ શોધી શકીએ છીએ.
$I_b = I_e - I_c = 10.53 \ mA - 10 \ mA = 0.53 \ mA$.

(C) કોમન-એમિટર એમ્પ્લિફાયર માટે વોલ્ટેજ ગેઇન $A_v$ નું સૂત્ર $A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}}$ છે.
આપેલ છે: $\beta = 100$, $R_L = 10 \text{ k}\Omega$, $R_{in} = 1 \text{ k}\Omega$, અને $V_{in} = 1 \text{ mV}$.
આઉટપુટ વોલ્ટેજ $V_{out}$ ની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$V_{out} = A_v \times V_{in} = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}} \times V_{in}$
$V_{out} = 100 \times \frac{10 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega} \times 1 \text{ mV}$
$V_{out} = 100 \times 10 \times 1 \text{ mV} = 1000 \text{ mV} = 1.0 \text{ V}$.

(C) કલેક્ટર પરિપથ માટે,કિર્ચોફના વોલ્ટેજ નિયમ $(KVL)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$V_{CC} = I_C R_C + V_{CE}$
અહીં $V_{CC} = 10 \text{ V}$,$V_{CE} = 5 \text{ V}$,અને $R_C = 1 \text{ k}\Omega = 1000 \Omega$ આપેલ છે.
$10 = I_C (1000) + 5$
$I_C = \frac{5}{1000} = 5 \times 10^{-3} \text{ A} = 5 \text{ mA}$.
હવે,બેઈઝ પરિપથ માટે:
$V_{CC} = I_B R_b + V_{BE}$
અહીં $V_{BE} = 0$ અને $V_{CC} = 10 \text{ V}$ આપેલ છે.
$\beta = \frac{I_C}{I_B}$ હોવાથી,$I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{5 \times 10^{-3}}{100} = 5 \times 10^{-5} \text{ A}$ મળે.
બેઈઝ પરિપથના સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા:
$10 = (5 \times 10^{-5}) R_b + 0$
$R_b = \frac{10}{5 \times 10^{-5}} = 2 \times 10^5 \Omega = 200 \times 10^3 \Omega$.

(C) આપેલ છે: પ્રવાહ ગેઇન $\beta = 60$,લોડ અવરોધ $R_L = 5 \times 10^3 \ \Omega$,ઇનપુટ અવરોધ $r_i = 5 \times 10^2 \ \Omega$.
કોમન એમિટર ઍમ્પ્લિફાયર માટે વૉલ્ટેજ ગેઇન $A_V$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$A_V = \beta \times \frac{R_L}{r_i}$
સૂત્રમાં આપેલી કિંમતો મૂકતા:
$A_V = 60 \times \frac{5 \times 10^3}{5 \times 10^2}$
$A_V = 60 \times 10 = 600$
તેથી,વૉલ્ટેજ ગેઇન $600$ છે.

(B) આપેલ છે: કલેક્ટર પ્રવાહ $I_C = 5.488 \ mA$ અને ઍમિટર પ્રવાહ $I_E = 5.6 \ mA$.
સૌ પ્રથમ,$I_E = I_C + I_B$ સંબંધનો ઉપયોગ કરીને બેઝ પ્રવાહ $I_B$ શોધો.
$I_B = I_E - I_C = 5.6 \ mA - 5.488 \ mA = 0.112 \ mA$.
પ્રવાહ ગેઇન $\beta$ એ કલેક્ટર પ્રવાહ અને બેઝ પ્રવાહનો ગુણોત્તર છે: $\beta = \frac{I_C}{I_B}$.
કિંમતો મૂકતા: $\beta = \frac{5.488}{0.112} = 49$.
તેથી,પ્રવાહ ગેઇન $\beta$ નું મૂલ્ય $49$ છે.

(B) કોમન બેઝ કરંટ ગેઈન $\alpha$ અને કોમન એમીટર કરંટ ગેઈન $\beta$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
અહીં $\alpha = 0.95$ આપેલ છે.
કિંમત મૂકતા: $\beta = \frac{0.95}{1 - 0.95} = \frac{0.95}{0.05}$.
પરિણામની ગણતરી કરતા: $\beta = \frac{95}{5} = 19$.

(D) જ્યારે મલ્ટિમિટરના ઋણ છેડાને $R$ ટર્મિનલ પર મૂકવામાં આવે અને $P$ અથવા $Q$ પર ધન છેડો જોડતાં મલ્ટિમિટર કંઈક અવરોધ દર્શાવે છે,તેનો અર્થ એ છે કે બેઝથી કલેક્ટર અને બેઝથી એમિટર તરફના બંને જંકશન ફોરવર્ડ બાયસમાં છે અને $R$ એ બેઝ ટર્મિનલ છે.
હવે,$R$ પર મિટરનો ઋણ છેડો જોડતાં તે અવરોધ દર્શાવે છે,જેનો અર્થ છે કે $R$ એ $N$-પ્રકારનો અર્ધવાહક છે. આમ,આપેલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર $P-N-P$ પ્રકારનું હશે.

(A) આપેલ છે: પ્રવાહ ગેઈન $\beta = 49$,બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_B = 5.0 \ \mu A$.
કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B$ દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta I_C = 49 \times 5.0 \ \mu A = 245 \ \mu A$.
એમીટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_E = \Delta I_B + \Delta I_C$ દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta I_E = 5.0 \ \mu A + 245 \ \mu A = 250 \ \mu A$.
આમ,કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $245 \ \mu A$ અને એમીટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $250 \ \mu A$ થશે.

(A) કોમન બેઝ $(CB)$ એમ્પ્લિફાયર કન્ફિગરેશનમાં,ઇનપુટ સિગ્નલ એમિટર અને બેઝ વચ્ચે આપવામાં આવે છે અને આઉટપુટ કલેક્ટર અને બેઝ વચ્ચે લેવામાં આવે છે.
ઇનપુટ અને આઉટપુટ સિગ્નલ એકબીજા સાથે સમાન કળામાં હોવાથી,તેમની વચ્ચેનો કળા-તફાવત $0$ હોય છે.

(C) આપેલ છે: પ્રવાહ ગેઈન $\beta = 50$ અને એમીટર પ્રવાહ $I_E = 6.6 \ mA$.
આપણે જાણીએ છીએ કે કલેક્ટર પ્રવાહ $I_C$ અને બેઝ પ્રવાહ $I_B$ વચ્ચેનો સંબંધ $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ છે,જેનો અર્થ છે કે $I_C = 50 I_B$.
વળી,એમીટર પ્રવાહ એ કલેક્ટર પ્રવાહ અને બેઝ પ્રવાહનો સરવાળો છે: $I_E = I_C + I_B$.
સમીકરણમાં $I_C = 50 I_B$ મૂકતા: $6.6 \ mA = 50 I_B + I_B = 51 I_B$.
તેથી,$I_B = \frac{6.6}{51} \ mA \approx 0.129 \ mA$.

(D) બેઝ પ્રવાહમાં થતો ફેરફાર $\Delta I_B = 150 \ \mu A - 100 \ \mu A = 50 \ \mu A = 50 \times 10^{-6} \ A$ છે.
કલેક્ટર પ્રવાહમાં થતો ફેરફાર $\Delta I_C = 10 \ mA - 5 \ mA = 5 \ mA = 5 \times 10^{-3} \ A$ છે.
પ્રવાહ ગેઇન $\beta$ એ કલેક્ટર પ્રવાહમાં થતા ફેરફાર અને બેઝ પ્રવાહમાં થતા ફેરફારનો ગુણોત્તર છે:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{5 \times 10^{-3} \ A}{50 \times 10^{-6} \ A} = \frac{5000 \times 10^{-6}}{50 \times 10^{-6}} = 100$.

(C) આપેલ પરિપથમાં,બેઝ-એમિટર લૂપ માટે કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ પાડતા:
$V_{source} = I_B R_b + V_{BE}$
અહીં $V_{source} = 7 \ V$,$I_B = 35 \ \mu A = 35 \times 10^{-6} \ A$,અને $V_{BE} \approx 0 \ V$ આપેલ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$7 = (35 \times 10^{-6}) \times R_b + 0$
$R_b = \frac{7}{35 \times 10^{-6}} \ \Omega$
$R_b = \frac{1}{5} \times 10^6 \ \Omega = 0.2 \times 10^6 \ \Omega = 200 \ \times 10^3 \ \Omega = 200 \ k\Omega$.

(C) એમ્પ્લિફાયરનો પાવર ગેઇન $(A_P)$ એ વૉલ્ટેજ ગેઇન $(A_V)$ અને કરંટ ગેઇન $(\beta)$ ના ગુણાકાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે。
$A_P = A_V \times \beta$
બંને બાજુ વૉલ્ટેજ ગેઇન $(A_V)$ વડે ભાગતા, આપણને મળે છે:
$\frac{A_P}{A_V} = \beta$
અહીં $\beta = 62$ આપેલ હોવાથી, પાવર ગેઇન અને વૉલ્ટેજ ગેઇનનો ગુણોત્તર $62$ થશે。

(A) કોમન બેઝ $(CB)$ કન્ફિગ્યુરેશનમાં આઉટપુટ અવરોધ $(R_o)$ એ કલેક્ટર-બેઝ વોલ્ટેજમાં થતા ફેરફાર $(\Delta V_{CB})$ અને કલેક્ટર પ્રવાહમાં થતા ફેરફાર $(\Delta I_C)$ નો ગુણોત્તર છે, જ્યારે એમિટર પ્રવાહ અચળ રાખવામાં આવે છે.
સૂત્ર: $R_o = \frac{\Delta V_{CB}}{\Delta I_C}$
આપેલ છે:
$\Delta V_{CB} = 0.5 \ V$
$\Delta I_C = 0.05 \ mA$
ગણતરી:
$R_o = \frac{0.5 \ V}{0.05 \ mA} = \frac{0.5}{0.05} \ k\Omega = 10 \ k\Omega$
તેથી, આઉટપુટ અવરોધ $10 \ k\Omega$ છે.

(C) એમીટર પ્રવાહ $I_e = \frac{n \cdot e}{t} = \frac{10^{10} \times 1.6 \times 10^{-19}}{10^{-6}} = 1.6 \times 10^{-3} \ A = 1.6 \ mA$ થાય.
બેઝમાં $2\%$ ઈલેક્ટ્રોન હોલ સાથે જોડાય છે,તેથી બેઝ પ્રવાહ $I_b = 0.02 \times I_e = 0.02 \times 1.6 \ mA = 0.032 \ mA$ થાય.
કલેક્ટર પ્રવાહ $I_c = I_e - I_b = 1.6 \ mA - 0.032 \ mA = 1.568 \ mA$ થાય.
પ્રવાહ ગેઈન $\alpha = \frac{I_c}{I_e} = \frac{1.568}{1.6} = 0.98$ મળે.
પ્રવાહ ગેઈન $\beta = \frac{I_c}{I_b} = \frac{1.568}{0.032} = 49$ મળે.
આમ,$\alpha$ અને $\beta$ ના મૂલ્યો $0.98$ અને $49$ છે.

(A) કરંટ ગેઈન $\alpha$ અને $\beta$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
અહીં $\beta = 50$ આપેલ છે,તેથી સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા:
$50 = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
બંને બાજુ $(1 - \alpha)$ વડે ગુણતા:
$50(1 - \alpha) = \alpha$.
$50 - 50\alpha = \alpha$.
$50 = 51\alpha$.
$\alpha = \frac{50}{51} \approx 0.98$.

(A) અહીં,લોડ અવરોધ $R_L = 2 \text{ k}\Omega = 2 \times 10^3 \text{ }\Omega$ છે.
બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_B = 10 \text{ }\mu\text{A} = 10^{-5} \text{ A}$ છે.
કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_C = 1 \text{ mA} = 10^{-3} \text{ A}$ છે.
કલેક્ટર અને એમિટર વચ્ચેના વોલ્ટેજમાં ફેરફારનું સૂત્ર $\Delta V_{CE} = R_L \times \Delta I_C$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta V_{CE} = (2 \times 10^3 \text{ }\Omega) \times (10^{-3} \text{ A}) = 2 \text{ V}$.
આમ,કલેક્ટર-એમિટર વોલ્ટેજમાં થતો ફેરફાર $2 \text{ V}$ છે.

(A) આપેલ છે કે $I_C = 4mA = 4 \times 10^{-3} A$. કલેક્ટર સર્કિટ માટે કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ પાડતા:
$V_{CC} = I_C R_L + V_{CE}$
$8V = (4 \times 10^{-3} A) R_L + 4V$
$4V = (4 \times 10^{-3} A) R_L$
$R_L = \frac{4}{4 \times 10^{-3}} \Omega = 1000 \Omega = 1 k\Omega$
હવે,બેઝ સર્કિટ માટે,બેઝ પ્રવાહ $I_B$ નીચે મુજબ મળે:
$I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{4mA}{100} = 0.04mA = 4 \times 10^{-5} A$
બેઝ સર્કિટ માટે કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ પાડતા:
$V_{CC} = I_B R_B + V_{BE}$
$8V = (4 \times 10^{-5} A) R_B + 0.6V$
$7.4V = (4 \times 10^{-5} A) R_B$
$R_B = \frac{7.4}{4 \times 10^{-5}} \Omega = 1.85 \times 10^5 \Omega = 185 k\Omega$
આમ,$R_L = 1 k\Omega$ અને $R_B = 185 k\Omega$ થાય.