Junction Transistor Questions in Gujarati

(B) કોમન-એમિટર કન્ફિગરેશનમાં, કરંટ ગેઇન $\beta$ ને $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $\beta = 60$, તેથી $I_C = 60 I_B$.
આપણે જાણીએ છીએ કે એમિટર કરંટ $I_E$ એ બેઝ કરંટ $I_B$ અને કલેક્ટર કરંટ $I_C$ નો સરવાળો છે:
$I_E = I_B + I_C$
સમીકરણમાં $I_C = 60 I_B$ મૂકતા:
$I_E = I_B + 60 I_B = 61 I_B$
આપેલ છે કે $I_E = 6.6 \,mA$, તેથી $I_B$ માટે ગણતરી કરતા:
$6.6 \,mA = 61 I_B$
$I_B = \frac{6.6}{61} \,mA \approx 0.108 \,mA$.

(C) $1$. એમિટરને કલેક્ટરની સરખામણીમાં વધુ ડોપ કરવામાં આવે છે જેથી મોટી સંખ્યામાં ચાર્જ કેરિયર્સ મળી શકે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. એમિટર અને કલેક્ટરને અદલાબદલી કરી શકાતા નથી કારણ કે તેઓ ડોપિંગ સાંદ્રતા અને ભૌતિક કદની દ્રષ્ટિએ અલગ રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$3$. બેઝ વિસ્તાર ખૂબ જ પાતળો હોય છે પરંતુ ચાર્જ કેરિયર્સના પુનઃસંયોજનને ઘટાડવા માટે તેને હળવાશથી ડોપ કરવામાં આવે છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$4$. $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,પરંપરાગત પ્રવાહ બેઝથી એમિટર તરફ વહે છે (કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન એમિટરથી બેઝ તરફ વહે છે). આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાન $1$ અને $4$ સાચા છે.

(D) ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં ત્રણ વિસ્તારો હોય છે: એમિટર,બેઝ અને કલેક્ટર.
$1$. $Base$ ખૂબ જ પાતળો અને હળવા ડોપિંગ વાળો હોય છે જેથી મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ કલેક્ટર સુધી પહોંચી શકે.
$2$. $Collector$ મધ્યમ ડોપિંગ વાળો અને કદમાં મોટો હોય છે જેથી ગરમીનો નિકાલ થઈ શકે.
$3$. $Emitter$ ભારે ડોપિંગ વાળો હોય છે જેથી મોટી સંખ્યામાં ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડી શકાય.
તેથી,ડોપિંગ લેવલના વધતા ક્રમમાં ગોઠવણી $Base < Collector < Emitter$ થાય છે.

(D) કોમન એમિટર એમ્પ્લીફાયર કોન્ફિગરેશનમાં,ઇનપુટ સિગ્નલ બેઝ-એમિટર જંકશન પર આપવામાં આવે છે અને આઉટપુટ કલેક્ટર-એમિટર જંકશન પરથી લેવામાં આવે છે.
જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ વધે છે,ત્યારે બેઝ કરંટ વધે છે,જેના પરિણામે કલેક્ટર કરંટમાં વધારો થાય છે.
કલેક્ટર સર્કિટમાં લોડ રજિસ્ટર પરના વોલ્ટેજ ડ્રોપને કારણે,કલેક્ટર કરંટમાં વધારો થવાથી આઉટપુટ વોલ્ટેજમાં ઘટાડો થાય છે.
કારણ કે જેમ ઇનપુટ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઘટે છે,તેથી તેઓ વિરુદ્ધ ફેઝમાં હોય છે.
તેથી,કોમન એમિટર એમ્પ્લીફાયરમાં ઇનપુટ વોલ્ટેજ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો ફેઝ તફાવત $180^{\circ}$ છે.

(A) આપેલ છે:
કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર,$\Delta I_C = 8.9 \ mA$
એમિટર પ્રવાહમાં ફેરફાર,$\Delta I_E = 9.0 \ mA$
આપણે જાણીએ છીએ કે એમિટર પ્રવાહ એ કલેક્ટર પ્રવાહ અને બેઝ પ્રવાહનો સરવાળો છે: $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$
તેથી,બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર: $\Delta I_B = \Delta I_E - \Delta I_C = 9.0 \ mA - 8.9 \ mA = 0.1 \ mA$
પ્રવાહ એમ્પ્લીફિકેશન ફેક્ટર $\beta$ એ કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર અને બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફારનો ગુણોત્તર છે:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{8.9 \ mA}{0.1 \ mA} = 89$

(A) આપેલ છે: પાવર ગેઇન $(A_p)$ = $1800$, વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_v)$ = $60$, એમિટર કરંટમાં ફેરફાર $(\Delta I_e)$ = $0.62 \text{ mA}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે પાવર ગેઇન $(A_p)$ = કરંટ ગેઇન $(\beta)$ $\times$ વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_v)$.
તેથી, $\beta = A_p / A_v = 1800 / 60 = 30$.
આપણે એ પણ જાણીએ છીએ કે કોમન એમિટર કન્ફિગ્યુરેશનમાં કરંટ ગેઇન $\beta = \Delta I_c / \Delta I_b$ છે, અને $\Delta I_e = \Delta I_b + \Delta I_c$.
$\Delta I_b = \Delta I_c / \beta$ મૂકતા, આપણને મળે છે $\Delta I_e = \Delta I_c / \beta + \Delta I_c = \Delta I_c (1 + 1/\beta) = \Delta I_c ((\beta + 1) / \beta)$.
$\Delta I_c$ માટે સૂત્ર બનાવતા: $\Delta I_c = \Delta I_e \times (\beta / (\beta + 1))$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta I_c = 0.62 \times (30 / 31) = 0.62 \times (0.9677) \approx 0.60 \text{ mA}$.

(D) એમિટર કરંટ $I_E$ એ વિદ્યુતભારના વહેવાના દર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $I_E = \frac{q}{t} = \frac{n \cdot e}{t}$.
અહીં $n = 10^{10}$, $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$, અને $t = 0.4 \times 10^{-6} \text{ s}$ આપેલ છે.
$I_E = \frac{10^{10} \times 1.6 \times 10^{-19}}{0.4 \times 10^{-6}} = \frac{1.6 \times 10^{-9}}{0.4 \times 10^{-6}} = 4 \times 10^{-3} \text{ A} = 4 \text{ mA}$.
કારણ કે $5 \%$ ઇલેક્ટ્રોન બેઝમાં ગુમાવાય છે, તેથી કલેક્ટર કરંટ $I_C$ એ એમિટર કરંટ $I_E$ ના $95 \%$ હશે.
$I_C = 0.95 \times I_E = 0.95 \times 4 \text{ mA} = 3.8 \text{ mA}$.

(A) જ્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બે સ્થિતિઓ વચ્ચે ચલાવવામાં આવે છે ત્યારે તે સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે: $OFF$ સ્થિતિ અને $ON$ સ્થિતિ.
$OFF$ સ્થિતિમાં,ટ્રાન્ઝિસ્ટર કટઓફ વિસ્તારમાં હોય છે,જ્યાં કલેક્ટર પ્રવાહ શૂન્ય હોય છે.
$ON$ સ્થિતિમાં,ટ્રાન્ઝિસ્ટર સેચ્યુરેશન વિસ્તારમાં હોય છે,જ્યાં કલેક્ટર પ્રવાહ મહત્તમ હોય છે અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ ખૂબ જ ઓછો હોય છે.
એક્ટિવ વિસ્તારનો ઉપયોગ એમ્પ્લીફિકેશન (વર્ધન) માટે થાય છે,સ્વીચિંગ માટે નહીં.
તેથી,ટ્રાન્ઝિસ્ટર કટઓફ અથવા સેચ્યુરેશન વિસ્તારમાં સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) કોમન એમિટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર કોન્ફિગરેશનમાં,ટ્રાન્સફર લાક્ષણિકતા વક્ર ત્રણ અલગ-અલગ વિસ્તારો દર્શાવે છે:
$1$. કટઓફ વિસ્તાર: જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ $(V_{i})$ ઓછો હોય છે,ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટર કટઓફ વિસ્તારમાં હોય છે અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ $(V_{o})$ ઊંચો ($V_{CC}$ ની નજીક) હોય છે. આ વિસ્તાર $I$ ને અનુરૂપ છે.
$2$. એક્ટિવ વિસ્તાર: જેમ $(V_{i})$ વધે છે,તેમ ટ્રાન્ઝિસ્ટર એક્ટિવ વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે જ્યાં આઉટપુટ વોલ્ટેજ $(V_{o})$ એ $(V_{i})$ સાથે રેખીય રીતે ઘટે છે. આ વિસ્તાર $II$ ને અનુરૂપ છે.
$3$. સેચ્યુરેશન વિસ્તાર: જ્યારે $(V_{i})$ ઊંચો હોય છે,ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટર સેચ્યુરેશન વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ $(V_{o})$ ખૂબ જ ઓછો ($0$ ની નજીક) થઈ જાય છે. આ વિસ્તાર $III$ ને અનુરૂપ છે.
તેથી,એક્ટિવ,સેચ્યુરેશન અને કટઓફ વિસ્તારો અનુક્રમે $II, III$ અને $I$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

(D) કોમન એમિટર કોન્ફિગરેશનમાં,કરંટ એમ્પ્લીફિકેશન ફેક્ટર $\beta = 80$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
એમિટર કરંટ $(I_E)$,કલેક્ટર કરંટ $(I_C)$ અને બેઝ કરંટ $(I_B)$ વચ્ચેનો સંબંધ $I_E = I_C + I_B$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\beta = \frac{I_C}{I_B}$,જેનો અર્થ છે કે $I_C = \beta I_B$.
પ્રથમ સમીકરણમાં $I_C$ ની કિંમત મૂકતા: $I_E = \beta I_B + I_B = I_B(\beta + 1)$.
આપેલ છે કે $I_E = 2.43 \text{ mA} = 2430 \mu \text{A}$ અને $\beta = 80$.
$I_B = \frac{I_E}{\beta + 1} = \frac{2430 \mu \text{A}}{80 + 1} = \frac{2430 \mu \text{A}}{81}$.
$I_B = 30 \mu \text{A}$.

(A) ટ્રાન્ઝિસ્ટર તેના એક્ટિવ રિજન (સક્રિય વિસ્તાર) માં એમ્પ્લીફાયર તરીકે કાર્ય કરે છે.
એક્ટિવ રિજનમાં,એમિટર-બેઝ જંકશન ફોરવર્ડ બાયસ્ડ હોય છે અને કલેક્ટર-બેઝ જંકશન રિવર્સ બાયસ્ડ હોય છે.
આ ગોઠવણી ટ્રાન્ઝિસ્ટરને કરંટ અને વોલ્ટેજ ગેઇન પ્રદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે તેને એમ્પ્લીફિકેશનના હેતુઓ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,કટ-ઓફ રિજન ઓપન સ્વીચ ($OFF$ સ્થિતિ) તરીકે કાર્ય કરે છે,અને સેચ્યુરેશન રિજન ક્લોઝ્ડ સ્વીચ ($ON$ સ્થિતિ) તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) કોમન એમિટર કોન્ફિગરેશનમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે, વોલ્ટેજ ગેઇન $A_V$ એ કરંટ ગેઇન $\beta$ અને રેઝિસ્ટન્સ ગેઇન $R_C/R_B$ ના ગુણાકાર જેટલો હોય છે.
$A_V = \beta \times \frac{R_C}{R_B}$
આપેલ છે: $A_V = 160$, $R_B = 1 \text{ k}\Omega$, $R_C = 4 \text{ k}\Omega$, અને $\Delta I_B = 100 \mu A$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$.
આ કિંમતને વોલ્ટેજ ગેઇનના સૂત્રમાં મૂકતા:
$A_V = \left(\frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}\right) \times \frac{R_C}{R_B}$
$160 = \left(\frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6} \text{ A}}\right) \times \left(\frac{4 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega}\right)$
$160 = \left(\frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6}}\right) \times 4$
$40 = \frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6}}$
$\Delta I_C = 40 \times 100 \times 10^{-6} \text{ A} = 4000 \times 10^{-6} \text{ A} = 4 \times 10^{-3} \text{ A} = 4 \text{ mA}$.
આમ, આઉટપુટ પ્રવાહમાં ફેરફાર $4 \text{ mA}$ છે.

(A) આપેલ છે: બેઝ પ્રવાહ,$i_B = 10 \mu A$.
એમિટર પ્રવાહ,$i_E = 1 \text{ mA} = 1000 \mu A$.
ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટેના મૂળભૂત સંબંધ મુજબ,એમિટર પ્રવાહ એ બેઝ પ્રવાહ અને કલેક્ટર પ્રવાહનો સરવાળો છે: $i_E = i_B + i_C$.
કલેક્ટર પ્રવાહ શોધવા માટે સૂત્રને ફરીથી ગોઠવતા: $i_C = i_E - i_B$.
કિંમતો મૂકતા: $i_C = 1000 \mu A - 10 \mu A = 990 \mu A$.

(B) ટ્રાન્ઝિસ્ટરની પરિપથ સંજ્ઞામાં,એમિટર ટર્મિનલ પરનો તીર પરંપરાગત વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા સૂચવે છે.
$n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે,વિદ્યુતપ્રવાહ બેઝથી એમિટર તરફ વહે છે,તેથી એમિટર પરનું તીર બહારની તરફ હોય છે.
$p-n-p$ ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે,વિદ્યુતપ્રવાહ એમિટરથી બેઝ તરફ વહે છે,તેથી એમિટર પરનું તીર અંદરની તરફ હોય છે.
આપેલ સંજ્ઞામાં,એમિટર પરનું તીર બહારની તરફ નિર્દેશ કરે છે,જે સાબિત કરે છે કે તે $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટર છે.

(C) $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,એમિટરમાં મોટી સંખ્યામાં ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડવા માટે ભારે ડોપિંગ કરવામાં આવે છે. બેઝ ખૂબ જ પાતળો અને હળવા ડોપિંગ વાળો હોય છે જેથી એમિટરમાંથી આવતા મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ કલેક્ટર સુધી પહોંચી શકે. કલેક્ટર મધ્યમ ડોપિંગ ધરાવે છે અને કાર્ય દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ગરમીને દૂર કરવા માટે કદમાં સૌથી મોટું હોય છે. તેથી,કલેક્ટર હળવા ડોપિંગ વાળું છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) $p-n-p$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,કલેક્ટર પ્રવાહ $(I_C)$ એ એમિટર પ્રવાહ $(I_E)$ કરતા થોડો ઓછો હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે એમિટર-બેઝ જંકશન ફોરવર્ડ બાયસ્ડ હોય છે,જેના કારણે એમિટરમાંથી મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ (હોલ્સ) બેઝ તરફ ગતિ કરે છે.
બેઝ ખૂબ જ પાતળો અને હળવો ડોપ્ડ હોવાથી,આ હોલ્સનો માત્ર એક નાનો ભાગ બેઝમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન સાથે પુનઃસંયોજન પામે છે,જેના પરિણામે નાનો બેઝ પ્રવાહ $(I_B)$ ઉત્પન્ન થાય છે.
મોટાભાગના હોલ્સ કલેક્ટર-બેઝ જંકશનને ઓળંગીને કલેક્ટર સુધી પહોંચે છે.
ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે કિર્ચોફના પ્રવાહના નિયમ મુજબ,સંબંધ $I_E = I_B + I_C$ છે.
જેથી $I_B > 0$ હોવાથી,તે સાબિત થાય છે કે $I_C < I_E$.

(D) $p-n-p$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,મુખ્ય વિદ્યુતભાર વાહકો હોલ્સ (holes) હોય છે.
જ્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બાહ્ય પરિપથ સાથે જોડવામાં આવે છે,ત્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ મુખ્યત્વે સેમિકન્ડક્ટર મટીરીયલમાં હોલ્સના વહન દ્વારા વહે છે.

(A) આપેલ છે કે, કરંટ ગેઇન $\alpha = 0.98$ (કારણ કે $\alpha < 1$, તે કોમન બેઝ કોન્ફિગરેશન દર્શાવે છે).
કોમન એમિટર કોન્ફિગરેશન માટે, કરંટ ગેઇન $\beta$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha} = \frac{0.98}{1 - 0.98} = \frac{0.98}{0.02} = 49$.
આપણે જાણીએ છીએ કે કોમન એમિટર કોન્ફિગરેશનમાં કલેક્ટર કરંટમાં ફેરફાર $\Delta I_C$ અને બેઝ કરંટમાં ફેરફાર $\Delta I_B$ વચ્ચેનો સંબંધ:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ છે.
આપેલ છે કે $\Delta I_B = 0.5 \,mA$, તેથી $\Delta I_C$ ની ગણતરી નીચે મુજબ કરી શકાય:
$\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B = 49 \times 0.5 \,mA = 24.5 \,mA$.

(B) આપેલ છે, $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં બેઝ કરંટ, $I_B = 2 \text{ mA} = 2 \times 10^{-3} \text{ A}$.
કારણ કે $95 \%$ ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન કલેક્ટર સુધી પહોંચે છે, તેથી કલેક્ટર કરંટ $I_C$ અને એમિટર કરંટ $I_E$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$I_C = 0.95 I_E \Rightarrow I_E = \frac{I_C}{0.95} \dots (i)$
આપણે જાણીએ છીએ કે એમિટર, કલેક્ટર અને બેઝ કરંટ વચ્ચેનો સંબંધ છે:
$I_E = I_C + I_B$
સમીકરણ $(i)$ માંથી $I_E$ ની કિંમત મૂકતા:
$\frac{I_C}{0.95} = I_C + 2 \times 10^{-3}$
$\frac{I_C}{0.95} - I_C = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1}{0.95} - 1 \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1 - 0.95}{0.95} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{0.05}{0.95} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1}{19} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C = 38 \times 10^{-3} \text{ A} = 38 \text{ mA}$.

(C) આપેલ છે: લોડ અવરોધ $R_L = 3 k\Omega = 3000 \Omega$.
ઇનપુટ વોલ્ટેજ $V_i = 30 mV = 30 \times 10^{-3} V$.
બેઝ કરંટમાં ફેરફાર $\Delta I_B = 30 \mu A = 30 \times 10^{-6} A = 3 \times 10^{-5} A$.
કલેક્ટર કરંટમાં ફેરફાર $\Delta I_C = 3 mA = 3 \times 10^{-3} A$.
સૌ પ્રથમ, કરંટ ગેઇન $\beta$ ની ગણતરી કરો:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{3 \times 10^{-3}}{3 \times 10^{-5}} = 100$.
ત્યારબાદ, ઇનપુટ અવરોધ $R_{in}$ ની ગણતરી કરો:
$R_{in} = \frac{V_i}{\Delta I_B} = \frac{30 \times 10^{-3}}{30 \times 10^{-6}} = 1000 \Omega$.
પાવર ગેઇન $A_P$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$A_P = \beta^2 \times \frac{R_L}{R_{in}}$.
કિંમતો મૂકતા:
$A_P = (100)^2 \times \frac{3000}{1000} = 10000 \times 3 = 30000$.
આમ, પાવર ગેઇન $30000$ છે.

(B) વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_v)$ નીચે મુજબ મળે છે:
$A_v = \frac{\Delta V_o}{\Delta V_i} = \frac{\Delta I_c \times R_L}{\Delta V_i} = \frac{4 \times 10^{-3} \times 10 \times 10^3}{40 \times 10^{-3}} = 1000$
કરંટ ગેઇન $(A_i)$ નીચે મુજબ મળે છે:
$A_i = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b} = \frac{4 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}} = 200$
પાવર ગેઇન $(P)$ એ વોલ્ટેજ ગેઇન અને કરંટ ગેઇનનો ગુણાકાર છે:
$P = A_v \times A_i = 1000 \times 200 = 2 \times 10^5$

(B) આપેલ છે: કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_C = 6.8 \,mA$ અને એમિટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_E = 7 \,mA$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$,તેથી બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_B = \Delta I_E - \Delta I_C = 7 \,mA - 6.8 \,mA = 0.2 \,mA$.
કોમન-એમિટર કોન્ફિગરેશન માટે પ્રવાહ એમ્પ્લીફિકેશન ફેક્ટર $\beta$ ને $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે।
કિંમતો મૂકતા: $\beta = \frac{6.8 \,mA}{0.2 \,mA} = 34$.
આમ,પ્રવાહ એમ્પ્લીફિકેશન ફેક્ટર $34$ છે।

(B) ટ્રાન્ઝિસ્ટરની આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓને બેઝ પ્રવાહ $(I_B)$ ને અચળ રાખીને કલેક્ટર-એમિટર વોલ્ટેજ $(V_{CE})$ સાથે કલેક્ટર પ્રવાહ $(I_C)$ ના ફેરફાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આ સંબંધને આલેખ દ્વારા દર્શાવવા માટે $I_B$ ના વિવિધ નિશ્ચિત મૂલ્યો માટે y-અક્ષ પર $I_C$ અને x-અક્ષ પર $V_{CE}$ ને આલેખવામાં આવે છે.

(C) કોમન-એમિટર કન્ફિગ્યુરેશનમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો પ્રવાહ ગેઈન $\beta$ એ કલેક્ટર પ્રવાહમાં થતા ફેરફાર અને બેઝ પ્રવાહમાં થતા ફેરફારના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$
આપેલ છે:
$\Delta I_B = 140 \mu A - 45 \mu A = 95 \mu A = 95 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta I_C = 4.0 \text{ mA} - 0.2 \text{ mA} = 3.8 \text{ mA} = 3.8 \times 10^{-3} \text{ A}$
કિંમતો મૂકતા:
$\beta = \frac{3.8 \times 10^{-3}}{95 \times 10^{-6}}$
$\beta = \frac{3800 \times 10^{-6}}{95 \times 10^{-6}}$
$\beta = 40$

(C) $\alpha$ અને $\beta$ વચ્ચેનો સંબંધ $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\alpha_1 = \frac{20}{21}$ માટે,$\beta_1 = \frac{20/21}{1 - 20/21} = \frac{20/21}{1/21} = 20$.
$\alpha_2 = \frac{100}{101}$ માટે,$\beta_2 = \frac{100/101}{1 - 100/101} = \frac{100/101}{1/101} = 100$.
તેથી,$\beta$ નું મૂલ્ય $20$ અને $100$ ની વચ્ચે રહેલું છે.

(D) કોમન-એમિટર કોન્ફિગરેશનમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો કરંટ ગેઇન $\beta$ એ કલેક્ટર કરંટમાં થતા ફેરફાર $(\Delta i_C)$ અને બેઝ કરંટમાં થતા ફેરફાર $(\Delta i_B)$ ના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$
આપેલ છે: $\beta = 80$ અને $\Delta i_B = 250 \mu A = 250 \times 10^{-6} \text{ A}$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$80 = \frac{\Delta i_C}{250 \times 10^{-6} \text{ A}}$
$\Delta i_C = 80 \times 250 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta i_C = 20,000 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta i_C = 20 \times 10^{-3} \text{ A} = 20 \text{ mA}$.
તેથી,કલેક્ટર કરંટમાં થતો ફેરફાર $20 \text{ mA}$ છે.

(C) કોમન-એમિટર $(C-E)$ કન્ફિગરેશનમાં, ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરંટ અને વોલ્ટેજ બંને માટે એમ્પ્લીફાયર તરીકે કાર્ય કરે છે।
$1$. કરંટ ગેઇન $(\beta = I_C / I_B)$ સામાન્ય રીતે $1$ કરતા ઘણો વધારે હોય છે।
$2$. વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_V = \beta \times (R_L / R_{in}))$ પણ $1$ કરતા ઘણો વધારે હોય છે કારણ કે આઉટપુટ રેઝિસ્ટન્સ $(R_L)$ એ ઇનપુટ રેઝિસ્ટન્સ $(R_{in})$ કરતા ઘણો વધારે હોય છે।
$3$. કરંટ અને વોલ્ટેજ બંને એમ્પ્લીફાય થતા હોવાથી, પાવર ગેઇન $(A_P = A_V \times \beta)$ પણ $1$ કરતા ઘણો વધારે હોય છે।
તેથી, $C-E$ કન્ફિગરેશન કરંટ અને વોલ્ટેજ બંનેનું એમ્પ્લીફિકેશન પૂરું પાડે છે।

(C) $1$. એમિટરને કલેક્ટરની તુલનામાં વધુ ડોપ કરવામાં આવે છે જેથી મોટી સંખ્યામાં ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડી શકાય. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. એમિટર અને કલેક્ટરને અદલાબદલી કરી શકાતા નથી કારણ કે તેમની ડોપિંગ લેવલ અને ભૌતિક પરિમાણો અલગ હોય છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$3$. બેઝ વિસ્તાર ખૂબ જ પાતળો અને હળવો ડોપ કરેલો હોય છે જેથી એમિટરમાંથી મોટાભાગના ચાર્જ કેરિયર્સ કલેક્ટર સુધી પહોંચી શકે. આ વિધાન ખોટું છે.
$4$. $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,પરંપરાગત પ્રવાહ બેઝથી એમિટર તરફ વહે છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાન $1$ અને $4$ સાચા છે.

(A) $n-p-n$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,એમિટર $n$-પ્રકારનું,બેઝ $p$-પ્રકારનું અને કલેક્ટર $n$-પ્રકારનું હોય છે.
જ્યારે તેનો ઉપયોગ એમ્પ્લીફાયર તરીકે થાય છે,ત્યારે બેઝ-એમિટર જંકશન ફોરવર્ડ બાયસમાં અને બેઝ-કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોય છે.
ફોરવર્ડ બાયસને કારણે,$n$-પ્રકારના એમિટરમાંથી ઇલેક્ટ્રોન $p$-પ્રકારના બેઝમાં દાખલ થાય છે.
બેઝ ખૂબ જ પાતળો અને ઓછી ડોપિંગ ધરાવતો હોવાથી,આમાંથી મોટાભાગના ઇલેક્ટ્રોન બેઝમાંથી પસાર થઈને કલેક્ટર વિસ્તારમાં જાય છે.
કલેક્ટરને બેઝની સાપેક્ષમાં ધન પોટેન્શિયલ પર રાખવામાં આવે છે,જે આ ઇલેક્ટ્રોનને બેઝથી કલેક્ટર તરફ આકર્ષે છે.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોન બેઝથી કલેક્ટર તરફ ગતિ કરે છે.

(D) આપેલ છે:
$\text{કરંટ } \ \text{ગેઇન } (\beta) = 50$
$\text{લોડ } \ \text{અવરોધ } (R_L) = 4 \ k\Omega = 4000 \ \Omega$
$\text{ઇનપુટ } \ \text{અવરોધ } (R_i) = 500 \ \Omega$
કોમન એમિટર એમ્પ્લીફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $(A_v)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_i}$
કિંમતો મૂકતા:
$A_v = 50 \times \frac{4000}{500}$
$A_v = 50 \times 8$
$A_v = 400$
તેથી, એમ્પ્લીફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $400$ છે.

(A) આપેલ છે:
બેઝ કરંટમાં વધારો,$\Delta I_b = 50 \mu A = 50 \times 10^{-6} \ A$.
કલેક્ટર કરંટમાં વધારો,$\Delta I_c = 1 \ mA = 1 \times 10^{-3} \ A$.
કલેક્ટર વોલ્ટેજ અચળ રાખવામાં આવે છે,જે કોમન-એમિટર કરંટ ગેઇન $\beta$ ની ગણતરી કરવા માટેની શરત છે.
કરંટ ગેઇન $\beta$ ને કલેક્ટર કરંટમાં થતા ફેરફાર અને બેઝ કરંટમાં થતા ફેરફારના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે:
$\beta = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b}$
કિંમતો મૂકતા:
$\beta = \frac{1 \times 10^{-3} \ A}{50 \times 10^{-6} \ A}$
$\beta = \frac{1000}{50} = 20$.
તેથી,ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો કરંટ ગેઇન $20$ છે.

(A) આપેલ છે:
કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર,$\Delta I_c = 8.2 \,mA$
એમિટર પ્રવાહમાં ફેરફાર,$\Delta I_e = 8.3 \,mA$
આપણે જાણીએ છીએ કે એમિટર પ્રવાહ એ બેઝ પ્રવાહ અને કલેક્ટર પ્રવાહનો સરવાળો છે: $\Delta I_e = \Delta I_b + \Delta I_c$
તેથી,બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફાર: $\Delta I_b = \Delta I_e - \Delta I_c = 8.3 \,mA - 8.2 \,mA = 0.1 \,mA$
ફોરવર્ડ કરંટ રેશિયો (કરંટ ગેઇન $\beta$) એ કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર અને બેઝ પ્રવાહમાં ફેરફારનો ગુણોત્તર છે:
$\beta = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b} = \frac{8.2 \,mA}{0.1 \,mA} = 82$

(A) આપેલ છે:
$\beta = 48$
$I_{B} = 200 \mu A = 200 \times 10^{-6} \ A$
$R_{C} = 500 \ \Omega$
$V_{CC} = 5 \ V$
પગલું $1$: કલેક્ટર કરંટ $I_{C}$ ની ગણતરી કરો.
$I_{C} = \beta I_{B} = 48 \times 200 \times 10^{-6} \ A = 9600 \times 10^{-6} \ A = 9.6 \times 10^{-3} \ A = 9.6 \ mA$.
પગલું $2$: આઉટપુટ લૂપ માટે કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ કરો.
$V_{CC} = I_{C} R_{C} + V_{CE}$
$V_{Y} = V_{CE} = V_{CC} - I_{C} R_{C}$
$V_{Y} = 5 \ V - (9.6 \times 10^{-3} \ A) \times (500 \ \Omega)$
$V_{Y} = 5 \ V - 4.8 \ V = 0.2 \ V$.
આમ,ટર્મિનલ $Y$ પર વોલ્ટેજ $0.2 \ V$ છે.

(C) આપેલ છે: કરંટ ગેઈન $\beta = 45$,કલેક્ટર અવરોધ $R_C = 1 \ k\Omega = 1000 \ \Omega$,કલેક્ટર અવરોધ પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $V_C = 5 \ V$.
આપણે જાણીએ છીએ કે કલેક્ટર કરંટ $I_C = \frac{V_C}{R_C}$ દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $I_C = \frac{5 \ V}{1000 \ \Omega} = 5 \times 10^{-3} \ A = 5 \ mA$.
કલેક્ટર કરંટ $I_C$ અને બેઝ કરંટ $I_B$ વચ્ચેનો સંબંધ $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ છે.
તેથી,$I_B = \frac{I_C}{\beta}$.
કિંમતો મૂકતા: $I_B = \frac{5 \times 10^{-3} \ A}{45} = \frac{1}{9} \times 10^{-3} \ A \approx 0.111 \times 10^{-3} \ A$.
માઈક્રોએમ્પિયરમાં રૂપાંતર કરતા: $I_B \approx 111 \ \mu A$.

(B) ટ્રાન્ઝિસ્ટરના કોમન એમિટર કોન્ફિગરેશનમાં,બેઝ કરંટ $I_{B}$ ખૂબ જ નાનો હોય છે અને સામાન્ય રીતે માઇક્રોએમ્પીયર $(\mu A)$ ના ક્રમમાં હોય છે.
કારણ કે કલેક્ટર કરંટ $I_{C} = \beta I_{B}$ છે અને કરંટ ગેઇન $\beta$ સામાન્ય રીતે મોટો (આશરે $100$) હોય છે,તેથી કલેક્ટર કરંટ $I_{C}$ મિલિએમ્પીયર $(mA)$ ના ક્રમમાં હોય છે.
ટ્રાન્ઝિસ્ટરને એક્ટિવ રિજનમાં રાખવા માટે કલેક્ટર-એમિટર વોલ્ટેજ $V_{CE}$ સામાન્ય રીતે વોલ્ટ $(V)$ ના ક્રમમાં જાળવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $I_{B}$ એ $\mu A$ માં,$I_{C}$ એ $mA$ માં અને $V_{CE}$ વોલ્ટમાં છે.

(A) $n-p-n$ અથવા $p-n-p$ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં,એમિટરને મોટા પ્રમાણમાં મેજોરિટી ચાર્જ કેરિયર્સ પૂરા પાડવા માટે ભારે ડોપિંગ કરવામાં આવે છે. બેઝ ખૂબ જ પાતળો અને હળવું ડોપિંગ ધરાવે છે જેથી રિકોમ્બિનેશન ઘટાડી શકાય. કલેક્ટર મધ્યમ ડોપિંગ ધરાવે છે અને પાવર ડિસિપેશનને હેન્ડલ કરવા માટે એમિટર કરતા કદમાં મોટું હોય છે. તેથી,કલેક્ટરની સરખામણીમાં એમિટરનું ડોપિંગ પ્રમાણ વધારે હોય છે.

(D) આપેલ છે:
$\beta = 50$
ઇનપુટ અવરોધ $R_i = 1 \text{ k}\Omega = 10^3 \Omega$
પીક ઇનપુટ વોલ્ટેજ $V_i = 0.01 \text{ V}$
પગલું $1$: બેઝ પ્રવાહનું પીક મૂલ્ય $(\Delta I_B)$ શોધો:
$\Delta I_B = \frac{V_i}{R_i} = \frac{0.01 \text{ V}}{10^3 \Omega} = 10^{-5} \text{ A}$
પગલું $2$: કલેક્ટર પ્રવાહનું પીક મૂલ્ય $(\Delta I_C)$ શોધો:
સંબંધ $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B$
$\Delta I_C = 50 \times 10^{-5} \text{ A}$
$\Delta I_C = 5 \times 10^{-4} \text{ A} = 500 \times 10^{-6} \text{ A} = 500 \mu\text{A}$

(D) કોમન એમિટર એમ્પ્લીફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $A_v$ એ આઉટપુટ વોલ્ટેજમાં થતા ફેરફાર અને ઇનપુટ વોલ્ટેજમાં થતા ફેરફારના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$A_v = \frac{\Delta V_{out}}{\Delta V_{in}} = \frac{\Delta I_C \times R_L}{\Delta V_{BE}}$
આપેલ છે:
લોડ અવરોધ $R_L = 6 k\Omega = 6000 \Omega$
ઇનપુટ સિગ્નલ વોલ્ટેજ $\Delta V_{BE} = 15 mV = 15 \times 10^{-3} V$
કલેક્ટર પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I_C = 1.8 mA = 1.8 \times 10^{-3} A$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$A_v = \frac{1.8 \times 10^{-3} A \times 6000 \Omega}{15 \times 10^{-3} V}$
$A_v = \frac{1.8 \times 6000}{15} = \frac{10800}{15} = 720$
આમ, એમ્પ્લીફાયરનો વોલ્ટેજ ગેઇન $720$ છે.