Junction Transistor Questions in Hindi

(B) दिया गया है: करंट गेन $\beta = 100$। कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C = 1 \ mA$।
हम जानते हैं कि कलेक्टर करंट और बेस करंट के बीच संबंध $\Delta I_C = \beta \Delta I_B$ है।
इसलिए,बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B = \frac{\Delta I_C}{\beta} = \frac{1 \ mA}{100} = 0.01 \ mA$।
एमिटर करंट,कलेक्टर करंट और बेस करंट के बीच संबंध $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$ है।
मान रखने पर: $\Delta I_E = 1 \ mA + 0.01 \ mA = 1.01 \ mA$।
अतः,एमिटर करंट $1.01 \ mA$ बदल जाएगा।

(B) एक $P-N-P$ ट्रांजिस्टर में,संरचना $P$-प्रकार के उत्सर्जक,$N$-प्रकार के आधार और $P$-प्रकार के संग्राहक (collector) से बनी होती है।
चूंकि उत्सर्जक $P$-प्रकार का है,इसलिए इसके बहुसंख्यक आवेश वाहक होल हैं।
चूंकि आधार $N$-प्रकार का है,इसलिए इसके बहुसंख्यक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,उत्सर्जक में बहुसंख्यक वाहक के रूप में होल होते हैं और आधार में बहुसंख्यक वाहक के रूप में इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(A) ट्रांजिस्टर के प्रतीक में,तीर हमेशा उत्सर्जक (emitter) टर्मिनल पर स्थित होता है।
परंपरा के अनुसार,तीर की दिशा उत्सर्जक में पारंपरिक विद्युत धारा (conventional current) के प्रवाह की दिशा को दर्शाती है।
$PNP$ ट्रांजिस्टर के लिए,तीर अंदर की ओर (आधार की तरफ) होता है,जो उत्सर्जक से आधार की ओर धारा के प्रवाह को दर्शाता है।
$NPN$ ट्रांजिस्टर के लिए,तीर बाहर की ओर (आधार से दूर) होता है,जो आधार से उत्सर्जक की ओर धारा के प्रवाह को दर्शाता है।
अतः,तीर उत्सर्जक में पारंपरिक धारा की दिशा को इंगित करता है।

(B) एक $N-P-N$ ट्रांजिस्टर के चालन के लिए (सक्रिय क्षेत्र में कार्य करने के लिए),बेस-एमीटर जंक्शन को फॉरवर्ड बायस में और बेस-कलेक्टर जंक्शन को रिवर्स बायस में होना चाहिए।
$1$. बेस-एमीटर जंक्शन के लिए फॉरवर्ड बायस: चूंकि बेस $P$-प्रकार का है और एमीटर $N$-प्रकार का है,इसलिए बेस का विभव एमीटर से अधिक होना चाहिए (या एमीटर बेस के सापेक्ष ऋणात्मक होना चाहिए)।
$2$. बेस-कलेक्टर जंक्शन के लिए रिवर्स बायस: चूंकि बेस $P$-प्रकार का है और कलेक्टर $N$-प्रकार का है,इसलिए कलेक्टर का विभव बेस से अधिक होना चाहिए (या कलेक्टर बेस के सापेक्ष धनात्मक होना चाहिए)।
अतः,कलेक्टर बेस के सापेक्ष धनात्मक होता है और एमीटर बेस के सापेक्ष ऋणात्मक होता है।

(B) $N-P-N$ ट्रांजिस्टर में,धारा का प्रवाह तब होता है जब कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स बायस में और एमिटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड बायस में होता है।
एमिटर-बेस जंक्शन को फॉरवर्ड बायस करने के लिए,एमिटर को बेस के सापेक्ष ऋणात्मक होना चाहिए।
कलेक्टर-बेस जंक्शन को रिवर्स बायस करने के लिए,कलेक्टर को बेस के सापेक्ष धनात्मक होना चाहिए।
अतः,धारा का प्रवाह तब होता है जब कलेक्टर धनात्मक और एमिटर बेस के सापेक्ष ऋणात्मक होता है।

(C) दिया गया है: बेस धारा $I_b = 100 \mu A = 0.1 \ mA$ और कलेक्टर धारा $I_c = 3 \ mA$ है।
$1$. धारा लाभ $\beta$ इस प्रकार है: $\beta = \frac{I_c}{I_b} = \frac{3 \ mA}{0.1 \ mA} = 30$.
$2$. धारा लाभ $\alpha$ इस प्रकार है: $\alpha = \frac{\beta}{1 + \beta} = \frac{30}{1 + 30} = \frac{30}{31} \approx 0.97$.
$3$. एमिटर धारा $I_e$ इस प्रकार है: $I_e = I_c + I_b = 3 \ mA + 0.1 \ mA = 3.1 \ mA$.
अतः,मान $30, 0.97, 3.1 \ mA$ हैं।

(C) ट्रांजिस्टर को एम्पलीफायर के रूप में कार्य करने के लिए,इसे सक्रिय क्षेत्र (active region) में होना चाहिए।
सक्रिय क्षेत्र में,एमिटर से बेस की ओर धारा प्रवाह के लिए बेस-एमिटर जंक्शन को फॉरवर्ड-बायस्ड होना चाहिए।
इसलिए,कथन $(1)$ सही है।
इनपुट सिग्नल को एम्पलीफाई करने के लिए,सिग्नल को बेस-एमिटर जंक्शन पर लागू $DC$ बायसिंग वोल्टेज के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है।
इसलिए,कथन $(3)$ सही है।
कथन $(2)$ और $(4)$ गलत हैं क्योंकि सक्रिय क्षेत्र में बेस-कलेक्टर जंक्शन को रिवर्स-बायस्ड होना चाहिए और इनपुट सिग्नल बेस-कलेक्टर जंक्शन पर नहीं दिया जाता है।

(A) ट्रांजिस्टर को एम्पलीफायर के रूप में कार्य करने के लिए,इसे सक्रिय क्षेत्र (active region) में संचालित होना चाहिए।
सक्रिय क्षेत्र में,एमिटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड बायस में होता है,जो आवेश वाहकों (charge carriers) को एमिटर से बेस में प्रवाहित होने देता है।
बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बायस में होता है,जो कलेक्टर को एमिटर से इंजेक्ट किए गए अधिकांश आवेश वाहकों को एकत्र करने की अनुमति देता है।
इसलिए,सही शर्त यह है कि एमिटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड बायस में और बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बायस में होना चाहिए।

(C) $N-P-N$ ट्रांजिस्टर में बहुसंख्यक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब इसे एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किया जाता है,तो उत्सर्जक (emitter) को फॉरवर्ड बायस में रखा जाता है,जिससे $N$-प्रकार के उत्सर्जक से इलेक्ट्रॉन $P$-प्रकार के बेस में प्रवेश करते हैं। बेस क्षेत्र के पतला होने और कलेक्टर जंक्शन के रिवर्स बायस में होने के कारण,ये इलेक्ट्रॉन बेस से होकर गुजरते हैं और कलेक्टर द्वारा एकत्रित कर लिए जाते हैं।

(A) ट्रांजिस्टर के एमिटर भाग में अशुद्धि (doping) की सांद्रता सबसे अधिक रखी जाती है ताकि यह बेस को बड़ी संख्या में मेजॉरिटी चार्ज कैरियर्स प्रदान कर सके।
इसलिए,एमिटर भाग में डोपिंग सांद्रता सबसे अधिक होती है।

(A) ऑसिलेटर एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो एक आवर्ती,दोलनशील इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल उत्पन्न करता है,जो अक्सर एक साइन वेव या स्क्वायर वेव होता है।
ट्रांजिस्टर ऑसिलेटर के संदर्भ में,यह $AC$ सिग्नल उत्पन्न करने के लिए $DC$ पावर स्रोत का उपयोग करता है।
इस प्रक्रिया में फीडबैक शामिल होता है,जहाँ दोलनों को बनाए रखने के लिए आउटपुट सिग्नल का एक हिस्सा इनपुट में वापस दिया जाता है।
इसलिए,एक ट्रांजिस्टर ऑसिलेटर $DC$ विद्युत ऊर्जा को $AC$ विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

(B) एक ट्रांजिस्टर तीन क्षेत्रों से बना होता है: उत्सर्जक (Emitter),आधार (Base),और संग्राहक (Collector)।
$1$. उत्सर्जक मध्यम रूप से डोप किया होता है और आकार में मध्यम होता है।
$2$. संग्राहक,उत्सर्जक और आधार की तुलना में आकार में बड़ा होता है ताकि संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को बाहर निकाला जा सके।
$3$. आधार केंद्रीय क्षेत्र है और इसे बहुत पतला और हल्का डोप किया जाता है ताकि उत्सर्जक से अधिकांश आवेश वाहक (charge carriers) संग्राहक में जा सकें।
इसलिए,आधार ट्रांजिस्टर का सबसे पतला भाग होता है।

(D) एक उचित रूप से बायस्ड ट्रांजिस्टर में (जैसे $NPN$ या $PNP$ सक्रिय मोड में),उत्सर्जक-आधार जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड होता है,जो इसकी अवक्षय परत की चौड़ाई को कम कर देता है।
इसके विपरीत,संग्राहक-आधार जंक्शन रिवर्स बायस्ड होता है,जो इसकी अवक्षय परत की चौड़ाई को बढ़ा देता है।
इसलिए,उत्सर्जक-आधार जंक्शन संकीर्ण और संग्राहक-आधार जंक्शन चौड़ा होता है।

(B) हम जानते हैं कि कॉमन बेस कॉन्फ़िगरेशन में करंट गेन $\alpha = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}$ होता है।
हम जानते हैं कि कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में करंट गेन $\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$ होता है।
चूंकि एमिटर करंट,कलेक्टर और बेस करंट का योग होता है,इसलिए $\Delta i_E = \Delta i_C + \Delta i_B$,जिसका अर्थ है $\Delta i_B = \Delta i_E - \Delta i_C$.
इस मान को $\beta$ के व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E - \Delta i_C}$.
अंश और हर को $\Delta i_E$ से विभाजित करने पर:
$\beta = \frac{\frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}}{1 - \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}}$.
चूंकि $\alpha = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_E}$,इसलिए हमें प्राप्त होता है:
$\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.

(C) एक ट्रांजिस्टर में,एमिटर को भारी डोपिंग के साथ तैयार किया जाता है ताकि वह बड़ी संख्या में आवेश वाहक (charge carriers) प्रदान कर सके,कलेक्टर को मध्यम डोपिंग और बड़े आकार का रखा जाता है ताकि गर्मी का निकास हो सके,और बेस को बहुत पतला और कम डोपिंग वाला रखा जाता है ताकि अधिकांश आवेश वाहक कलेक्टर तक पहुँच सकें।
कथन $(1)$ गलत है क्योंकि तीनों क्षेत्रों का आकार और डोपिंग स्तर अलग-अलग होता है।
कथन $(2)$ सही है क्योंकि बेस को पतला और कम डोपिंग वाला बनाया जाता है ताकि रिकॉम्बिनेशन कम से कम हो।
कथन $(3)$ सही है क्योंकि सक्रिय मोड (एम्पलीफिकेशन) के लिए,एमिटर-बेस जंक्शन का फॉरवर्ड बायस में और बेस-कलेक्टर जंक्शन का रिवर्स बायस में होना आवश्यक है।
कथन $(4)$ गलत है क्योंकि यह स्थिति सैचुरेशन क्षेत्र को दर्शाती है,जो सामान्य सक्रिय मोड नहीं है।
अतः,कथन $(2)$ और $(3)$ सही हैं।

(C) धारा लाभ $\alpha$ (कॉमन बेस) और $\beta$ (कॉमन एमिटर) के बीच संबंध का सूत्र है: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
दिया गया है $\alpha = 0.96$.
सूत्र में मान रखने पर:
$\beta = \frac{0.96}{1 - 0.96}$
$\beta = \frac{0.96}{0.04}$
$\beta = \frac{96}{4} = 24$.
अतः,धारा लाभ $\beta$ का मान $24$ है।

(D) कॉमन-एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर के लिए धारा लब्धि $A_i$ का सूत्र इस प्रकार है:
$A_i = - \left( \frac{h_{fe}}{1 + h_{oe} R_L} \right)$
दिए गए मान हैं: $h_{fe} = 50$,$h_{oe} = 25 \ \mu A/V = 25 \times 10^{-6} \ S$,और $R_L = 1 \ k\Omega = 10^3 \ \Omega$.
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$A_i = - \left( \frac{50}{1 + (25 \times 10^{-6} \times 10^3)} \right)$
$A_i = - \left( \frac{50}{1 + 0.025} \right)$
$A_i = - \left( \frac{50}{1.025} \right)$
$A_i \approx -48.78$

(A) कॉमन-बेस $(CB)$ कॉन्फ़िगरेशन में धारा लाभ $\alpha = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_E}$ के रूप में परिभाषित होता है।
कॉमन-एमिटर $(CE)$ कॉन्फ़िगरेशन में धारा लाभ $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ के रूप में परिभाषित होता है।
$\alpha$ और $\beta$ का अनुपात लेने पर:
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{(\Delta I_C / \Delta I_E)}{(\Delta I_C / \Delta I_B)}$
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_E} \times \frac{\Delta I_B}{\Delta I_C}$
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{\Delta I_B}{\Delta I_E}$

(B) उत्सर्जक धारा $(I_E)$,संग्राहक धारा $(I_C)$ और आधार धारा $(I_B)$ के बीच संबंध $I_E = I_C + I_B$ होता है।
इसलिए,$I_C = I_E - I_B$ होगा।
यहाँ $I_E = 25 \, mA$ और $I_B = 1 \, mA$ दिया गया है,इसलिए $I_C = 25 \, mA - 1 \, mA = 24 \, mA$ होगा।
संग्राहक धारा और उत्सर्जक धारा का अनुपात $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$ है।
मान रखने पर,$\alpha = \frac{24 \, mA}{25 \, mA} = \frac{24}{25}$।

(A) कॉमन बेस कॉन्फ़िगरेशन में,करंट गेन $\alpha$ को कलेक्टर करंट और एमिटर करंट के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है: $\alpha = \frac{I_C}{I_E} = 0.98$.
कॉमन एमिटर सर्किट के लिए करंट गेन,जिसे $\beta$ द्वारा दर्शाया जाता है,$\alpha$ से इस सूत्र द्वारा संबंधित है: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
इस सूत्र में $\alpha$ का दिया गया मान रखने पर:
$\beta = \frac{0.98}{1 - 0.98} = \frac{0.98}{0.02} = 49$.
अतः,कॉमन एमिटर सर्किट के लिए करंट गेन $49$ होगा।

(C) दिया गया है: आधार धारा $I_b = 100 \mu A$,संग्राहक धारा $I_c = 3 \text{ mA}$।
आधार धारा में परिवर्तन $\Delta I_b = 20 \mu A = 0.02 \text{ mA}$।
संग्राहक धारा में परिवर्तन $\Delta I_c = 0.5 \text{ mA}$।
$AC$ धारा लाभ $\beta_{ac}$ को संग्राहक धारा में परिवर्तन और आधार धारा में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$\beta_{ac} = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b}$
मान रखने पर:
$\beta_{ac} = \frac{0.5 \text{ mA}}{0.02 \text{ mA}} = \frac{50}{2} = 25$.
अतः,$\beta_{ac}$ का मान $25$ है।

(C) वोल्टेज गेन $A_V$ का सूत्र इस प्रकार है: $A_V = \beta \times \left( \frac{R_o}{R_i} \right)$.
यहाँ,$\beta$ करंट गेन है,जिसे $\beta = \frac{I_C}{I_b}$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिए गए मान: $I_C = 1 \text{ mA} = 1 \times 10^{-3} \text{ A}$,$I_b = 20 \text{ }\mu\text{A} = 20 \times 10^{-6} \text{ A}$,$R_o = 4 \text{ k}\Omega$ और $R_i = 1 \text{ k}\Omega$.
सबसे पहले,$\beta$ की गणना करें: $\beta = \frac{1 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}} = \frac{1000}{20} = 50$.
अब,वोल्टेज गेन की गणना करें: $A_V = 50 \times \left( \frac{4 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega} \right) = 50 \times 4 = 200$.

(D) इनपुट वोल्टेज $v_i = 0.2 \sin(1000t)$ की तुलना मानक समीकरण $v = V_m \sin(\omega t)$ से करने पर,हमें अधिकतम इनपुट वोल्टेज $V_m = 0.2 \text{ V}$ प्राप्त होता है।
एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $A_v = 10$ दिया गया है,इसलिए आउटपुट वोल्टेज का अधिकतम मान $V_{out,m} = A_v \times V_m = 10 \times 0.2 = 2 \text{ V}$ होगा।
$CE$ एम्पलीफायर में इनपुट और आउटपुट सिग्नल के बीच $\pi$ रेडियन का कलांतर (phase shift) होता है।
अतः,आउटपुट वोल्टेज का समीकरण $v_o = 2 \sin(1000t + \pi) \text{ V}$ होगा।

(C) दिया गया है कि कलेक्टर धारा $I_C = 20 \, mA$ है।
चूँकि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का $90\%$ कलेक्टर तक पहुँचता है,इसलिए कलेक्टर धारा उत्सर्जक धारा $(I_E)$ का $90\%$ है।
अतः,$I_C = 0.90 \times I_E$।
$I_E = \frac{I_C}{0.90} = \frac{20}{0.90} \approx 22.22 \, mA$।
आधार धारा $I_B = I_E - I_C$ द्वारा दी जाती है।
$I_B = 22.22 \, mA - 20 \, mA = 2.22 \, mA$।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,सबसे उपयुक्त विकल्प यह है कि आधार धारा लगभग $2 \, mA$ है।

(D) कॉमन-एमिटर एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $(A_v)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A_v = \beta \times \frac{R_{out}}{R_{in}}$
दिया गया है:
इनपुट प्रतिरोध $(R_{in})$ = $3 \ \Omega$
लोड प्रतिरोध $(R_{out})$ = $24 \ \Omega$
करंट गेन $(\beta)$ = $6$
मान रखने पर:
$A_v = 6 \times \frac{24}{3}$
$A_v = 6 \times 8$
$A_v = 48$

(B) वोल्टेज गेन $A_V = 50$ दिया गया है।
इनपुट प्रतिरोध $R_i = 100 \ \Omega$ है।
आउटपुट प्रतिरोध $R_o = 200 \ \Omega$ है।
एम्पलीफायर का पावर गेन $A_P$, वोल्टेज गेन और करंट गेन का गुणनफल होता है, यानी $A_P = A_V \times A_I$।
हम जानते हैं कि $A_V = \beta \times \frac{R_o}{R_i}$, इसलिए करंट गेन $\beta = A_V \times \frac{R_i}{R_o} = 50 \times \frac{100}{200} = 25$।
अतः, पावर गेन $A_P = A_V \times \beta = 50 \times 25 = 1250$।

(D) यहाँ,$\beta = 50$,इनपुट प्रतिरोध $r_i = 1 \ k\Omega = 10^3 \ \Omega$ और $AC$ इनपुट वोल्टेज $v_S = 0.01 \ V$ दिया गया है।
बेस धारा $I_B$ का मान $I_B = \frac{v_S}{r_i}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $I_B = \frac{0.01 \ V}{10^3 \ \Omega} = 10^{-5} \ A$.
कॉमन-एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर में,धारा लाभ $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ होता है।
इसलिए,कलेक्टर धारा $I_C = \beta \times I_B$.
मान रखने पर: $I_C = 50 \times 10^{-5} \ A = 500 \times 10^{-6} \ A = 500 \ \mu A$.

(B) दिया गया है: आधार धारा $I_b = 20 \ \mu A = 20 \times 10^{-6} \ A$ और धारा लाभ $\beta = 100$ है।
सबसे पहले,$I_c = \beta I_b$ सूत्र का उपयोग करके संग्राहक धारा (collector current) $I_c$ की गणना करें:
$I_c = 100 \times 20 \times 10^{-6} \ A = 2000 \times 10^{-6} \ A = 2 \times 10^{-3} \ A = 2 \ mA$।
अब,$I_e = I_b + I_c$ संबंध का उपयोग करके उत्सर्जक धारा $I_e$ की गणना करें:
$I_e = 20 \ \mu A + 2000 \ \mu A = 2020 \ \mu A$।
उत्सर्जक धारा को $mA$ में बदलें:
$I_e = 2020 \times 10^{-6} \ A = 2.02 \times 10^{-3} \ A = 2.02 \ mA$।

(A) करंट गेन $\beta$ को आउटपुट करंट $(I_o)$ और इनपुट करंट $(I_{in})$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, इसलिए $I_o = \beta \times I_{in}$।
यह दिया गया है कि इनपुट करंट $I_{in} = \frac{V_{in}}{R_{in}}$, मान रखने पर:
$I_{in} = \frac{5 \ V}{1 \ k\Omega} = \frac{5}{1000} \ A = 5 \ mA$।
अब, आउटपुट करंट की गणना करने पर:
$I_o = 50 \times 5 \ mA = 250 \ mA$।

(B) दिया गया है कि कलेक्टर धारा $I_C = 10 \ mA$ है।
चूंकि उत्सर्जक से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का $90\%$ भाग कलेक्टर तक पहुँचता है,इसलिए संबंध है: $I_C = 0.90 \times I_E$।
$I_E$ के लिए हल करने पर: $I_E = \frac{I_C}{0.90} = \frac{10 \ mA}{0.9} = 11.11 \ mA \approx 11 \ mA$।
ट्रांजिस्टर के लिए किरचॉफ के धारा नियम का उपयोग करने पर: $I_E = I_B + I_C$।
अतः,आधार धारा $I_B = I_E - I_C = 11 \ mA - 10 \ mA = 1 \ mA$ है।
इस प्रकार,$I_E = 11 \ mA$ और $I_B = 1 \ mA$ है।

(A) दिया गया है: करंट गेन $\alpha = 0.98$, लोड प्रतिरोध $R_L = 5 \text{ k}\Omega = 5000 \Omega$, इनपुट प्रतिरोध $R_{in} = 70 \Omega$.
वोल्टेज गेन $A_v$ का सूत्र है: $A_v = \alpha \times \frac{R_L}{R_{in}}$.
मान रखने पर: $A_v = 0.98 \times \frac{5000}{70} = 0.98 \times 71.428 \approx 70$.
पावर गेन $A_p$, करंट गेन और वोल्टेज गेन का गुणनफल होता है: $A_p = \alpha \times A_v$.
मान रखने पर: $A_p = 0.98 \times 70 = 68.6$.
अतः, वोल्टेज गेन $70$ और पावर गेन $68.6$ है।

(D) $CE$ एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $A_v$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A_v = \beta \times \frac{R_C}{R_{in}}$
दिया गया है:
$\beta = 50$
$R_C = 5 \, k\Omega$
$R_{in} = 1 \, k\Omega$
$V_{in} = 0.01 \, V$
मान रखने पर:
$A_v = 50 \times \frac{5 \, k\Omega}{1 \, k\Omega} = 250$
आउटपुट वोल्टेज $V_{out}$ इस प्रकार है:
$V_{out} = A_v \times V_{in} = 250 \times 0.01 \, V = 2.5 \, V$

(A) दिया गया है कि संग्राहक धारा $I_c = 10 \ mA$ है।
चूंकि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का $95\%$ संग्राहक तक पहुँचता है,इसलिए $I_c = 0.95 \ I_e$ होगा।
अतः,उत्सर्जक धारा $I_e = \frac{I_c}{0.95} = \frac{10 \ mA}{0.95} \approx 10.53 \ mA$ प्राप्त होती है।
ट्रांजिस्टर धाराओं के संबंध $I_e = I_c + I_b$ का उपयोग करते हुए,हम आधार धारा $I_b$ ज्ञात कर सकते हैं।
$I_b = I_e - I_c = 10.53 \ mA - 10 \ mA = 0.53 \ mA$।

(C) कॉमन-एमिटर एम्पलीफायर के लिए वोल्टेज गेन $A_v$ का सूत्र $A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}}$ है।
दिया गया है: $\beta = 100$, $R_L = 10 \text{ k}\Omega$, $R_{in} = 1 \text{ k}\Omega$, और $V_{in} = 1 \text{ mV}$.
आउटपुट वोल्टेज $V_{out}$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$V_{out} = A_v \times V_{in} = \beta \times \frac{R_L}{R_{in}} \times V_{in}$
$V_{out} = 100 \times \frac{10 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega} \times 1 \text{ mV}$
$V_{out} = 100 \times 10 \times 1 \text{ mV} = 1000 \text{ mV} = 1.0 \text{ V}$.

(C) कलेक्टर परिपथ के लिए,किरचॉफ के वोल्टेज नियम $(KVL)$ का उपयोग करने पर:
$V_{CC} = I_C R_C + V_{CE}$
यहाँ $V_{CC} = 10 \text{ V}$,$V_{CE} = 5 \text{ V}$,और $R_C = 1 \text{ k}\Omega = 1000 \Omega$ दिया गया है।
$10 = I_C (1000) + 5$
$I_C = \frac{5}{1000} = 5 \times 10^{-3} \text{ A} = 5 \text{ mA}$.
अब,बेस परिपथ के लिए:
$V_{CC} = I_B R_b + V_{BE}$
यहाँ $V_{BE} = 0$ और $V_{CC} = 10 \text{ V}$ दिया गया है।
चूंकि $\beta = \frac{I_C}{I_B}$,इसलिए $I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{5 \times 10^{-3}}{100} = 5 \times 10^{-5} \text{ A}$ प्राप्त होता है।
बेस परिपथ के समीकरण में मान रखने पर:
$10 = (5 \times 10^{-5}) R_b + 0$
$R_b = \frac{10}{5 \times 10^{-5}} = 2 \times 10^5 \Omega = 200 \times 10^3 \Omega$.

(C) दिया गया है: धारा लाभ $\beta = 60$,लोड प्रतिरोध $R_L = 5 \times 10^3 \ \Omega$,इनपुट प्रतिरोध $r_i = 5 \times 10^2 \ \Omega$।
कॉमन एमिटर एम्पलीफायर के लिए वोल्टेज लाभ $A_V$ का सूत्र इस प्रकार है:
$A_V = \beta \times \frac{R_L}{r_i}$
सूत्र में दिए गए मानों को रखने पर:
$A_V = 60 \times \frac{5 \times 10^3}{5 \times 10^2}$
$A_V = 60 \times 10 = 600$
अतः,वोल्टेज लाभ $600$ है।

(B) दिया गया है: कलेक्टर धारा $I_C = 5.488 \ mA$ और एमिटर धारा $I_E = 5.6 \ mA$ है।
सबसे पहले,$I_E = I_C + I_B$ संबंध का उपयोग करके बेस धारा $I_B$ की गणना करें।
$I_B = I_E - I_C = 5.6 \ mA - 5.488 \ mA = 0.112 \ mA$ है।
धारा लाभ $\beta$ को कलेक्टर धारा और बेस धारा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है: $\beta = \frac{I_C}{I_B}$।
मान रखने पर: $\beta = \frac{5.488}{0.112} = 49$ है।
अतः,धारा लाभ $\beta$ का मान $49$ है।

(B) कॉमन बेस करंट गेन $\alpha$ और कॉमन एमीटर करंट गेन $\beta$ के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$।
दिया गया है $\alpha = 0.95$।
मान रखने पर: $\beta = \frac{0.95}{1 - 0.95} = \frac{0.95}{0.05}$।
परिणाम की गणना करने पर: $\beta = \frac{95}{5} = 19$।

(D) जब मल्टीमीटर के ऋणात्मक सिरे को $R$ टर्मिनल पर रखा जाता है और धनात्मक सिरे को $P$ या $Q$ से जोड़ा जाता है,तो मल्टीमीटर कुछ प्रतिरोध दर्शाता है। इसका अर्थ है कि बेस-कलेक्टर और बेस-एमिटर दोनों जंक्शन फॉरवर्ड बायस में हैं,जिससे यह सिद्ध होता है कि $R$ बेस टर्मिनल है।
चूंकि मीटर $R$ पर ऋणात्मक सिरा जोड़ने पर प्रतिरोध दर्शाता है,इसका अर्थ है कि $R$ एक $N$-प्रकार का अर्धचालक है। अतः,दिया गया ट्रांजिस्टर एक $P-N-P$ ट्रांजिस्टर है।

(A) दिया गया है: करंट गेन $\beta = 49$,बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B = 5.0 \ \mu A$.
कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B$ द्वारा प्राप्त होता है।
मान रखने पर: $\Delta I_C = 49 \times 5.0 \ \mu A = 245 \ \mu A$.
एमिटर करंट में परिवर्तन $\Delta I_E = \Delta I_B + \Delta I_C$ द्वारा प्राप्त होता है।
मान रखने पर: $\Delta I_E = 5.0 \ \mu A + 245 \ \mu A = 250 \ \mu A$.
अतः,कलेक्टर करंट में परिवर्तन $245 \ \mu A$ और एमिटर करंट में परिवर्तन $250 \ \mu A$ होगा।

(A) कॉमन बेस $(CB)$ एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन में,इनपुट सिग्नल को एमिटर और बेस के बीच लगाया जाता है और आउटपुट को कलेक्टर और बेस के बीच लिया जाता है।
चूंकि इनपुट और आउटपुट सिग्नल एक-दूसरे के साथ समान कला (phase) में होते हैं,इसलिए उनके बीच का कला-अंतर $0$ होता है।

(C) दिया गया है: करंट गेन $\beta = 50$ और एमीटर करंट $I_E = 6.6 \ mA$ है।
हम जानते हैं कि कलेक्टर करंट $I_C$ और बेस करंट $I_B$ के बीच का संबंध $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ है,जिसका अर्थ है $I_C = 50 I_B$।
साथ ही,एमीटर करंट,कलेक्टर करंट और बेस करंट का योग होता है: $I_E = I_C + I_B$।
समीकरण में $I_C = 50 I_B$ रखने पर: $6.6 \ mA = 50 I_B + I_B = 51 I_B$।
अतः,$I_B = \frac{6.6}{51} \ mA \approx 0.129 \ mA$।

(D) आधार धारा में परिवर्तन $\Delta I_B = 150 \ \mu A - 100 \ \mu A = 50 \ \mu A = 50 \times 10^{-6} \ A$ है।
कलेक्टर धारा में परिवर्तन $\Delta I_C = 10 \ mA - 5 \ mA = 5 \ mA = 5 \times 10^{-3} \ A$ है।
धारा लाभ $\beta$,कलेक्टर धारा में परिवर्तन और आधार धारा में परिवर्तन का अनुपात है:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{5 \times 10^{-3} \ A}{50 \times 10^{-6} \ A} = \frac{5000 \times 10^{-6}}{50 \times 10^{-6}} = 100$.

(C) दिए गए परिपथ में,आधार-उत्सर्जक (base-emitter) लूप के लिए किरचॉफ का वोल्टेज नियम लागू करने पर:
$V_{source} = I_B R_b + V_{BE}$
यहाँ $V_{source} = 7 \ V$,$I_B = 35 \ \mu A = 35 \times 10^{-6} \ A$,और $V_{BE} \approx 0 \ V$ दिया गया है।
मान रखने पर:
$7 = (35 \times 10^{-6}) \times R_b + 0$
$R_b = \frac{7}{35 \times 10^{-6}} \ \Omega$
$R_b = \frac{1}{5} \times 10^6 \ \Omega = 0.2 \times 10^6 \ \Omega = 200 \ \times 10^3 \ \Omega = 200 \ k\Omega$.

(C) एम्पलीफायर का पावर गेन $(A_P)$, वोल्टेज गेन $(A_V)$ और करंट गेन $(\beta)$ के गुणनफल के रूप में परिभाषित होता है。
$A_P = A_V \times \beta$
दोनों पक्षों को वोल्टेज गेन $(A_V)$ से विभाजित करने पर, हमें प्राप्त होता है:
$\frac{A_P}{A_V} = \beta$
चूंकि $\beta = 62$ दिया गया है, इसलिए पावर गेन और वोल्टेज गेन का अनुपात $62$ होगा。

(A) कॉमन बेस $(CB)$ कॉन्फ़िगरेशन में आउटपुट प्रतिरोध $(R_o)$ को कलेक्टर-बेस वोल्टेज में परिवर्तन $(\Delta V_{CB})$ और कलेक्टर धारा में परिवर्तन $(\Delta I_C)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, जबकि एमिटर धारा को स्थिर रखा जाता है।
सूत्र: $R_o = \frac{\Delta V_{CB}}{\Delta I_C}$
दिया गया है:
$\Delta V_{CB} = 0.5 \ V$
$\Delta I_C = 0.05 \ mA$
गणना:
$R_o = \frac{0.5 \ V}{0.05 \ mA} = \frac{0.5}{0.05} \ k\Omega = 10 \ k\Omega$
अतः, आउटपुट प्रतिरोध $10 \ k\Omega$ है।

(C) उत्सर्जक धारा $I_e = \frac{n \cdot e}{t} = \frac{10^{10} \times 1.6 \times 10^{-19}}{10^{-6}} = 1.6 \times 10^{-3} \ A = 1.6 \ mA$ है।
चूंकि $2\%$ इलेक्ट्रॉन आधार में पुनर्संयोजित होते हैं,आधार धारा $I_b = 0.02 \times I_e = 0.02 \times 1.6 \ mA = 0.032 \ mA$ है।
संग्राहक धारा $I_c = I_e - I_b = 1.6 \ mA - 0.032 \ mA = 1.568 \ mA$ है।
धारा लाभ $\alpha = \frac{I_c}{I_e} = \frac{1.568}{1.6} = 0.98$ है।
धारा लाभ $\beta = \frac{I_c}{I_b} = \frac{1.568}{0.032} = 49$ है।
अतः,$\alpha$ और $\beta$ के मान $0.98$ और $49$ हैं।

(A) करंट गेन $\alpha$ और $\beta$ के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
यहाँ $\beta = 50$ दिया गया है,इसलिए समीकरण में मान रखने पर:
$50 = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$.
दोनों पक्षों को $(1 - \alpha)$ से गुणा करने पर:
$50(1 - \alpha) = \alpha$.
$50 - 50\alpha = \alpha$.
$50 = 51\alpha$.
$\alpha = \frac{50}{51} \approx 0.98$.

(A) यहाँ,लोड प्रतिरोध $R_L = 2 \text{ k}\Omega = 2 \times 10^3 \text{ }\Omega$ है।
बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B = 10 \text{ }\mu\text{A} = 10^{-5} \text{ A}$ है।
कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C = 1 \text{ mA} = 10^{-3} \text{ A}$ है।
कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज में परिवर्तन का सूत्र $\Delta V_{CE} = R_L \times \Delta I_C$ है।
मान रखने पर: $\Delta V_{CE} = (2 \times 10^3 \text{ }\Omega) \times (10^{-3} \text{ A}) = 2 \text{ V}$।
अतः,कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज में परिवर्तन $2 \text{ V}$ है।

(A) दिया गया है $I_C = 4mA = 4 \times 10^{-3} A$। कलेक्टर सर्किट के लिए किरचॉफ का वोल्टेज नियम लागू करने पर:
$V_{CC} = I_C R_L + V_{CE}$
$8V = (4 \times 10^{-3} A) R_L + 4V$
$4V = (4 \times 10^{-3} A) R_L$
$R_L = \frac{4}{4 \times 10^{-3}} \Omega = 1000 \Omega = 1 k\Omega$
अब,बेस सर्किट के लिए,बेस धारा $I_B$ इस प्रकार है:
$I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{4mA}{100} = 0.04mA = 4 \times 10^{-5} A$
बेस सर्किट के लिए किरचॉफ का वोल्टेज नियम लागू करने पर:
$V_{CC} = I_B R_B + V_{BE}$
$8V = (4 \times 10^{-5} A) R_B + 0.6V$
$7.4V = (4 \times 10^{-5} A) R_B$
$R_B = \frac{7.4}{4 \times 10^{-5}} \Omega = 1.85 \times 10^5 \Omega = 185 k\Omega$
अतः,$R_L = 1 k\Omega$ और $R_B = 185 k\Omega$ है।