Junction Transistor Questions in Hindi

(B) कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में, करंट गेन $\beta$ को $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिया गया है $\beta = 60$, इसलिए $I_C = 60 I_B$ है।
हम जानते हैं कि एमिटर करंट $I_E$, बेस करंट $I_B$ और कलेक्टर करंट $I_C$ का योग होता है:
$I_E = I_B + I_C$
समीकरण में $I_C = 60 I_B$ रखने पर:
$I_E = I_B + 60 I_B = 61 I_B$
दिया गया है $I_E = 6.6 \,mA$, इसलिए $I_B$ की गणना करने पर:
$6.6 \,mA = 61 I_B$
$I_B = \frac{6.6}{61} \,mA \approx 0.108 \,mA$.

(C) $1$. एमिटर को कलेक्टर की तुलना में भारी रूप से डोप किया जाता है ताकि बड़ी संख्या में आवेश वाहक प्रदान किए जा सकें। यह कथन सही है।
$2$. एमिटर और कलेक्टर को आपस में बदला नहीं जा सकता क्योंकि उन्हें डोपिंग सांद्रता और भौतिक आकार के संदर्भ में अलग तरह से डिज़ाइन किया गया है। यह कथन गलत है।
$3$. आधार (बेस) क्षेत्र बहुत पतला होता है लेकिन आवेश वाहकों के पुनर्संयोजन को कम करने के लिए इसे हल्के से डोप किया जाता है। यह कथन गलत है।
$4$. $n-p-n$ ट्रांजिस्टर में,पारंपरिक धारा आधार से एमिटर की ओर बहती है (क्योंकि इलेक्ट्रॉन एमिटर से आधार की ओर बहते हैं)। यह कथन सही है।
अतः,कथन $1$ और $4$ सही हैं।

(D) एक ट्रांजिस्टर में तीन क्षेत्र होते हैं: उत्सर्जक (Emitter),आधार (Base),और संग्राहक (Collector)।
$1$. $Base$ बहुत पतला और कम डोपिंग वाला होता है ताकि अधिकांश आवेश वाहक संग्राहक तक पहुँच सकें।
$2$. $Collector$ मध्यम डोपिंग वाला और आकार में बड़ा होता है ताकि गर्मी का निपटान हो सके।
$3$. $Emitter$ भारी डोपिंग वाला होता है ताकि बड़ी संख्या में आवेश वाहक प्रदान किए जा सकें।
अतः,डोपिंग स्तर के बढ़ते क्रम में सही व्यवस्था $Base < Collector < Emitter$ है।

(D) कॉमन एमिटर एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन में,इनपुट सिग्नल को बेस-एमिटर जंक्शन पर लगाया जाता है और आउटपुट को कलेक्टर-एमिटर जंक्शन से लिया जाता है।
जब इनपुट वोल्टेज बढ़ता है,तो बेस करंट बढ़ता है,जिससे कलेक्टर करंट में वृद्धि होती है।
कलेक्टर सर्किट में लोड रेसिस्टर पर वोल्टेज ड्रॉप के कारण,कलेक्टर करंट में वृद्धि से आउटपुट वोल्टेज में कमी आती है।
चूंकि इनपुट वोल्टेज बढ़ने पर आउटपुट वोल्टेज घटता है,इसलिए वे विपरीत कला (opposite phase) में होते हैं।
अतः,कॉमन एमिटर एम्पलीफायर में इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज के बीच का कलांतर $180^{\circ}$ होता है।

(A) दिया गया है:
कलेक्टर धारा में परिवर्तन,$\Delta I_C = 8.9 \ mA$
एमिटर धारा में परिवर्तन,$\Delta I_E = 9.0 \ mA$
हम जानते हैं कि एमिटर धारा,कलेक्टर धारा और बेस धारा का योग होती है: $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$
इसलिए,बेस धारा में परिवर्तन: $\Delta I_B = \Delta I_E - \Delta I_C = 9.0 \ mA - 8.9 \ mA = 0.1 \ mA$
धारा प्रवर्धन गुणांक $\beta$ को कलेक्टर धारा में परिवर्तन और बेस धारा में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{8.9 \ mA}{0.1 \ mA} = 89$

(A) दिया गया है: पावर गेन $(A_p)$ = $1800$, वोल्टेज गेन $(A_v)$ = $60$, एमिटर करंट में परिवर्तन $(\Delta I_e)$ = $0.62 \text{ mA}$।
हम जानते हैं कि पावर गेन $(A_p)$ = करंट गेन $(\beta)$ $\times$ वोल्टेज गेन $(A_v)$।
इसलिए, $\beta = A_p / A_v = 1800 / 60 = 30$।
हम यह भी जानते हैं कि कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में करंट गेन $\beta = \Delta I_c / \Delta I_b$ होता है, और $\Delta I_e = \Delta I_b + \Delta I_c$ होता है।
$\Delta I_b = \Delta I_c / \beta$ प्रतिस्थापित करने पर, हमें मिलता है $\Delta I_e = \Delta I_c / \beta + \Delta I_c = \Delta I_c (1 + 1/\beta) = \Delta I_c ((\beta + 1) / \beta)$।
$\Delta I_c$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $\Delta I_c = \Delta I_e \times (\beta / (\beta + 1))$।
मान रखने पर: $\Delta I_c = 0.62 \times (30 / 31) = 0.62 \times (0.9677) \approx 0.60 \text{ mA}$।

(D) उत्सर्जक धारा $I_E$ आवेश के प्रवाह की दर द्वारा दी जाती है: $I_E = \frac{q}{t} = \frac{n \cdot e}{t}$.
यहाँ $n = 10^{10}$, $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$, और $t = 0.4 \times 10^{-6} \text{ s}$ दिया गया है।
$I_E = \frac{10^{10} \times 1.6 \times 10^{-19}}{0.4 \times 10^{-6}} = \frac{1.6 \times 10^{-9}}{0.4 \times 10^{-6}} = 4 \times 10^{-3} \text{ A} = 4 \text{ mA}$.
चूंकि $5 \%$ इलेक्ट्रॉन आधार में खो जाते हैं, इसलिए संग्राहक धारा $I_C$, उत्सर्जक धारा $I_E$ का $95 \%$ होगी।
$I_C = 0.95 \times I_E = 0.95 \times 4 \text{ mA} = 3.8 \text{ mA}$.

(A) एक ट्रांजिस्टर स्विच के रूप में तब कार्य करता है जब इसे दो अवस्थाओं के बीच संचालित किया जाता है: $OFF$ अवस्था और $ON$ अवस्था।
$OFF$ अवस्था में,ट्रांजिस्टर कटऑफ क्षेत्र में होता है,जहाँ कलेक्टर धारा शून्य होती है।
$ON$ अवस्था में,ट्रांजिस्टर सैचुरेशन क्षेत्र में होता है,जहाँ कलेक्टर धारा अधिकतम होती है और आउटपुट वोल्टेज बहुत कम होता है।
एक्टिव क्षेत्र का उपयोग प्रवर्धन (amplification) के लिए किया जाता है,स्विचिंग के लिए नहीं।
इसलिए,ट्रांजिस्टर कटऑफ या सैचुरेशन क्षेत्र में एक स्विच के रूप में कार्य करता है।

(B) कॉमन एमिटर ट्रांजिस्टर कॉन्फ़िगरेशन में,ट्रांसफर विशेषता वक्र तीन अलग-अलग क्षेत्रों को दर्शाता है:
$1$. कटऑफ क्षेत्र: जब इनपुट वोल्टेज $(V_{i})$ कम होता है,तो ट्रांजिस्टर कटऑफ क्षेत्र में होता है और आउटपुट वोल्टेज $(V_{o})$ उच्च ($V_{CC}$ के करीब) होता है। यह क्षेत्र $I$ के अनुरूप है।
$2$. एक्टिव क्षेत्र: जैसे-जैसे $(V_{i})$ बढ़ता है,ट्रांजिस्टर एक्टिव क्षेत्र में प्रवेश करता है जहाँ आउटपुट वोल्टेज $(V_{o})$ का मान $(V_{i})$ के साथ रैखिक रूप से घटता है। यह क्षेत्र $II$ के अनुरूप है।
$3$. सैचुरेशन क्षेत्र: जब $(V_{i})$ उच्च होता है,तो ट्रांजिस्टर सैचुरेशन क्षेत्र में प्रवेश करता है और आउटपुट वोल्टेज $(V_{o})$ बहुत कम ($0$ के करीब) हो जाता है। यह क्षेत्र $III$ के अनुरूप है।
इसलिए,एक्टिव,सैचुरेशन और कटऑफ क्षेत्र क्रमशः $II, III$ और $I$ द्वारा दर्शाए गए हैं।

(D) कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में,करंट एम्प्लीफिकेशन फैक्टर $\beta = 80$ द्वारा दिया जाता है।
एमिटर करंट $(I_E)$,कलेक्टर करंट $(I_C)$ और बेस करंट $(I_B)$ के बीच का संबंध $I_E = I_C + I_B$ है।
हम जानते हैं कि $\beta = \frac{I_C}{I_B}$,जिसका अर्थ है $I_C = \beta I_B$.
पहले समीकरण में $I_C$ का मान रखने पर: $I_E = \beta I_B + I_B = I_B(\beta + 1)$.
दिया गया है कि $I_E = 2.43 \text{ mA} = 2430 \mu \text{A}$ और $\beta = 80$.
$I_B = \frac{I_E}{\beta + 1} = \frac{2430 \mu \text{A}}{80 + 1} = \frac{2430 \mu \text{A}}{81}$.
$I_B = 30 \mu \text{A}$.

(A) एक ट्रांजिस्टर अपने एक्टिव रीजन (सक्रिय क्षेत्र) में एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है।
एक्टिव रीजन में,एमिटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड होता है और कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होता है।
यह विन्यास ट्रांजिस्टर को करंट और वोल्टेज गेन प्रदान करने की अनुमति देता है,जिससे यह प्रवर्धन (amplification) के उद्देश्यों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
इसके विपरीत,कट-ऑफ रीजन एक ओपन स्विच ($OFF$ स्थिति) के रूप में कार्य करता है,और सैचुरेशन रीजन एक क्लोज्ड स्विच ($ON$ स्थिति) के रूप में कार्य करता है।

(A) कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में ट्रांजिस्टर के लिए, वोल्टेज गेन $A_V$, करंट गेन $\beta$ और रेजिस्टेंस गेन $R_C/R_B$ के गुणनफल के बराबर होता है।
$A_V = \beta \times \frac{R_C}{R_B}$
दिया गया है: $A_V = 160$, $R_B = 1 \text{ k}\Omega$, $R_C = 4 \text{ k}\Omega$, और $\Delta I_B = 100 \mu A$.
हम जानते हैं कि $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$.
इस मान को वोल्टेज गेन के सूत्र में रखने पर:
$A_V = \left(\frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}\right) \times \frac{R_C}{R_B}$
$160 = \left(\frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6} \text{ A}}\right) \times \left(\frac{4 \text{ k}\Omega}{1 \text{ k}\Omega}\right)$
$160 = \left(\frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6}}\right) \times 4$
$40 = \frac{\Delta I_C}{100 \times 10^{-6}}$
$\Delta I_C = 40 \times 100 \times 10^{-6} \text{ A} = 4000 \times 10^{-6} \text{ A} = 4 \times 10^{-3} \text{ A} = 4 \text{ mA}$.
अतः, आउटपुट करंट में परिवर्तन $4 \text{ mA}$ है।

(A) दिया गया है: आधार धारा,$i_B = 10 \mu A$।
उत्सर्जक धारा,$i_E = 1 \text{ mA} = 1000 \mu A$।
ट्रांजिस्टर के लिए मूलभूत संबंध के अनुसार,उत्सर्जक धारा आधार धारा और संग्राहक धारा का योग होती है: $i_E = i_B + i_C$।
संग्राहक धारा ज्ञात करने के लिए सूत्र को पुनर्व्यवस्थित करने पर: $i_C = i_E - i_B$।
मान रखने पर: $i_C = 1000 \mu A - 10 \mu A = 990 \mu A$।

(B) ट्रांजिस्टर के परिपथ प्रतीक में,उत्सर्जक (emitter) टर्मिनल पर लगा तीर पारंपरिक विद्युत धारा के प्रवाह की दिशा को दर्शाता है।
$n-p-n$ ट्रांजिस्टर के लिए,धारा आधार (base) से उत्सर्जक की ओर बहती है,इसलिए उत्सर्जक पर तीर बाहर की ओर होता है।
$p-n-p$ ट्रांजिस्टर के लिए,धारा उत्सर्जक से आधार की ओर बहती है,इसलिए उत्सर्जक पर तीर अंदर की ओर होता है।
दिए गए प्रतीक में,उत्सर्जक पर तीर बाहर की ओर इंगित कर रहा है,जो यह पुष्टि करता है कि यह एक $n-p-n$ ट्रांजिस्टर है।

(C) $n-p-n$ ट्रांजिस्टर में,उत्सर्जक (Emitter) को भारी रूप से डोप किया जाता है ताकि बड़ी संख्या में आवेश वाहक (charge carriers) प्रदान किए जा सकें। आधार (Base) बहुत पतला और हल्के रूप से डोप किया होता है ताकि उत्सर्जक से आने वाले अधिकांश आवेश वाहक संग्राहक (Collector) तक पहुँच सकें। संग्राहक मध्यम रूप से डोप किया होता है और संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को नष्ट करने के लिए आकार में सबसे बड़ा होता है। इसलिए,यह कथन कि संग्राहक हल्के रूप से डोप किया गया है,गलत है।

(B) $p-n-p$ ट्रांजिस्टर में,संग्राहक धारा $(I_C)$ उत्सर्जक धारा $(I_E)$ से थोड़ी कम होती है।
इसका कारण यह है कि उत्सर्जक-आधार जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड होता है,जिससे उत्सर्जक के अधिकांश आवेश वाहक (होल) आधार की ओर गति करते हैं।
चूंकि आधार बहुत पतला और कम डोपिंग वाला होता है,इसलिए इन होल्स का केवल एक छोटा सा हिस्सा आधार में मौजूद इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनर्संयोजन (recombination) करता है,जिससे एक छोटी आधार धारा $(I_B)$ उत्पन्न होती है।
अधिकांश होल्स संग्राहक-आधार जंक्शन को पार करके संग्राहक तक पहुँच जाते हैं।
ट्रांजिस्टर के लिए किरचॉफ के धारा नियम के अनुसार,संबंध $I_E = I_B + I_C$ होता है।
चूंकि $I_B > 0$ है,इसलिए यह स्पष्ट है कि $I_C < I_E$।

(D) एक $p-n-p$ ट्रांजिस्टर में,बहुसंख्यक आवेश वाहक होल (holes) होते हैं।
जब ट्रांजिस्टर को बाहरी परिपथ से जोड़ा जाता है,तो धारा मुख्य रूप से अर्धचालक पदार्थ के भीतर इन होल्स की गति के कारण प्रवाहित होती है।

(A) दिया गया है, करंट गेन $\alpha = 0.98$ (चूंकि $\alpha < 1$, यह कॉमन बेस कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है)।
कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए, करंट गेन $\beta$ का सूत्र है:
$\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha} = \frac{0.98}{1 - 0.98} = \frac{0.98}{0.02} = 49$.
हम जानते हैं कि कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C$ और बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B$ के बीच संबंध है:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$।
दिया गया है $\Delta I_B = 0.5 \,mA$, इसलिए हम $\Delta I_C$ की गणना इस प्रकार कर सकते हैं:
$\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B = 49 \times 0.5 \,mA = 24.5 \,mA$।

(B) दिया गया है, $n-p-n$ ट्रांजिस्टर में बेस करंट, $I_B = 2 \text{ mA} = 2 \times 10^{-3} \text{ A}$.
चूंकि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का $95 \%$ कलेक्टर तक पहुँचता है, इसलिए कलेक्टर करंट $I_C$ और एमिटर करंट $I_E$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$I_C = 0.95 I_E \Rightarrow I_E = \frac{I_C}{0.95} \dots (i)$
हम जानते हैं कि एमिटर, कलेक्टर और बेस करंट के बीच संबंध है:
$I_E = I_C + I_B$
समीकरण $(i)$ से $I_E$ का मान रखने पर:
$\frac{I_C}{0.95} = I_C + 2 \times 10^{-3}$
$\frac{I_C}{0.95} - I_C = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1}{0.95} - 1 \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1 - 0.95}{0.95} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{0.05}{0.95} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C \left( \frac{1}{19} \right) = 2 \times 10^{-3}$
$I_C = 38 \times 10^{-3} \text{ A} = 38 \text{ mA}$.

(C) दिया गया है: लोड प्रतिरोध $R_L = 3 k\Omega = 3000 \Omega$।
इनपुट वोल्टेज $V_i = 30 mV = 30 \times 10^{-3} V$।
बेस करंट में परिवर्तन $\Delta I_B = 30 \mu A = 30 \times 10^{-6} A = 3 \times 10^{-5} A$।
कलेक्टर करंट में परिवर्तन $\Delta I_C = 3 mA = 3 \times 10^{-3} A$।
सबसे पहले, करंट गेन $\beta$ की गणना करें:
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{3 \times 10^{-3}}{3 \times 10^{-5}} = 100$।
इसके बाद, इनपुट प्रतिरोध $R_{in}$ की गणना करें:
$R_{in} = \frac{V_i}{\Delta I_B} = \frac{30 \times 10^{-3}}{30 \times 10^{-6}} = 1000 \Omega$।
पावर गेन $A_P$ को निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A_P = \beta^2 \times \frac{R_L}{R_{in}}$।
मान रखने पर:
$A_P = (100)^2 \times \frac{3000}{1000} = 10000 \times 3 = 30000$।
अतः, पावर गेन $30000$ है।

(B) वोल्टेज गेन $(A_v)$ इस प्रकार है:
$A_v = \frac{\Delta V_o}{\Delta V_i} = \frac{\Delta I_c \times R_L}{\Delta V_i} = \frac{4 \times 10^{-3} \times 10 \times 10^3}{40 \times 10^{-3}} = 1000$
करंट गेन $(A_i)$ इस प्रकार है:
$A_i = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b} = \frac{4 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}} = 200$
पावर गेन $(P)$ वोल्टेज गेन और करंट गेन का गुणनफल है:
$P = A_v \times A_i = 1000 \times 200 = 2 \times 10^5$

(B) दिया गया है: संग्राहक धारा में परिवर्तन $\Delta I_C = 6.8 \,mA$ और उत्सर्जक धारा में परिवर्तन $\Delta I_E = 7 \,mA$ है।
हम जानते हैं कि $\Delta I_E = \Delta I_C + \Delta I_B$,इसलिए आधार धारा में परिवर्तन $\Delta I_B = \Delta I_E - \Delta I_C = 7 \,mA - 6.8 \,mA = 0.2 \,mA$ होगा।
कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए धारा प्रवर्धन गुणांक $\beta$ को $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
मान रखने पर: $\beta = \frac{6.8 \,mA}{0.2 \,mA} = 34$।
अतः,धारा प्रवर्धन गुणांक $34$ है।

(B) ट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताओं को आधार धारा $(I_B)$ को नियत रखते हुए संग्राहक-उत्सर्जक वोल्टेज $(V_{CE})$ के साथ संग्राहक धारा $(I_C)$ में होने वाले परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इस संबंध को ग्राफ़ द्वारा दर्शाने के लिए $I_B$ के विभिन्न निश्चित मानों के लिए y-अक्ष पर $I_C$ और x-अक्ष पर $V_{CE}$ को आलेखित किया जाता है।

(C) कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में ट्रांजिस्टर का धारा लाभ $\beta$,संग्राहक धारा में परिवर्तन और आधार धारा में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$
दिया गया है:
$\Delta I_B = 140 \mu A - 45 \mu A = 95 \mu A = 95 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta I_C = 4.0 \text{ mA} - 0.2 \text{ mA} = 3.8 \text{ mA} = 3.8 \times 10^{-3} \text{ A}$
मान रखने पर:
$\beta = \frac{3.8 \times 10^{-3}}{95 \times 10^{-6}}$
$\beta = \frac{3800 \times 10^{-6}}{95 \times 10^{-6}}$
$\beta = 40$

(C) $\alpha$ और $\beta$ के बीच का संबंध $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$ द्वारा दिया जाता है।
$\alpha_1 = \frac{20}{21}$ के लिए,$\beta_1 = \frac{20/21}{1 - 20/21} = \frac{20/21}{1/21} = 20$.
$\alpha_2 = \frac{100}{101}$ के लिए,$\beta_2 = \frac{100/101}{1 - 100/101} = \frac{100/101}{1/101} = 100$.
अतः,$\beta$ का मान $20$ और $100$ के बीच स्थित है।

(D) कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में ट्रांजिस्टर का करंट गेन $\beta$,कलेक्टर करंट में परिवर्तन $(\Delta i_C)$ और बेस करंट में परिवर्तन $(\Delta i_B)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$
दिया गया है: $\beta = 80$ और $\Delta i_B = 250 \mu A = 250 \times 10^{-6} \text{ A}$।
सूत्र में मान रखने पर:
$80 = \frac{\Delta i_C}{250 \times 10^{-6} \text{ A}}$
$\Delta i_C = 80 \times 250 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta i_C = 20,000 \times 10^{-6} \text{ A}$
$\Delta i_C = 20 \times 10^{-3} \text{ A} = 20 \text{ mA}$।
अतः,कलेक्टर करंट में परिवर्तन $20 \text{ mA}$ है।

(C) कॉमन-एमिटर $(C-E)$ विन्यास में, ट्रांजिस्टर धारा और वोल्टेज दोनों के लिए एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है।
$1$. धारा लाभ $(\beta = I_C / I_B)$ आमतौर पर $1$ से काफी अधिक होता है।
$2$. वोल्टेज लाभ $(A_V = \beta \times (R_L / R_{in}))$ भी $1$ से काफी अधिक होता है क्योंकि आउटपुट प्रतिरोध $(R_L)$ इनपुट प्रतिरोध $(R_{in})$ से बहुत अधिक होता है।
$3$. चूंकि धारा और वोल्टेज दोनों प्रवर्धित होते हैं, इसलिए पावर गेन $(A_P = A_V \times \beta)$ भी $1$ से काफी अधिक होता है।
अतः, $C-E$ विन्यास धारा और वोल्टेज दोनों का प्रवर्धन प्रदान करता है।

(C) $1$. उत्सर्जक (emitter) को संग्राहक (collector) की तुलना में भारी रूप से डोप किया जाता है ताकि आवेश वाहकों की बड़ी संख्या प्रदान की जा सके। यह कथन सही है।
$2$. उत्सर्जक और संग्राहक को आपस में नहीं बदला जा सकता क्योंकि उनके डोपिंग स्तर और भौतिक आयाम अलग-अलग होते हैं। यह कथन गलत है।
$3$. आधार (base) क्षेत्र बहुत पतला और हल्का डोप किया हुआ होता है ताकि उत्सर्जक से अधिकांश आवेश वाहक संग्राहक तक पहुँच सकें। यह कथन गलत है।
$4$. $n-p-n$ ट्रांजिस्टर में,पारंपरिक धारा आधार से उत्सर्जक की ओर बहती है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $1$ और $4$ सही हैं।

(A) $n-p-n$ ट्रांजिस्टर में,एमिटर $n$-प्रकार का,बेस $p$-प्रकार का और कलेक्टर $n$-प्रकार का होता है।
जब इसे एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किया जाता है,तो बेस-एमिटर जंक्शन फॉरवर्ड बायस में और बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बायस में होता है।
फॉरवर्ड बायस के कारण,$n$-प्रकार के एमिटर से इलेक्ट्रॉन $p$-प्रकार के बेस में इंजेक्ट किए जाते हैं।
चूंकि बेस बहुत पतला और कम डोपिंग वाला होता है,इसलिए इनमें से अधिकांश इलेक्ट्रॉन बेस से होकर कलेक्टर क्षेत्र में चले जाते हैं।
कलेक्टर को बेस के सापेक्ष धनात्मक विभव पर रखा जाता है,जो इन इलेक्ट्रॉनों को बेस से कलेक्टर की ओर आकर्षित करता है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन बेस से कलेक्टर की ओर गति करते हैं।

(D) दिया गया है:
$\text{करंट } \ \text{गेन } (\beta) = 50$
$\text{लोड } \ \text{प्रतिरोध } (R_L) = 4 \ k\Omega = 4000 \ \Omega$
$\text{इनपुट } \ \text{प्रतिरोध } (R_i) = 500 \ \Omega$
कॉमन एमिटर एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $(A_v)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_i}$
मान रखने पर:
$A_v = 50 \times \frac{4000}{500}$
$A_v = 50 \times 8$
$A_v = 400$
अतः, एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $400$ है।

(A) दिया गया है:
बेस करंट में वृद्धि,$\Delta I_b = 50 \mu A = 50 \times 10^{-6} \ A$.
कलेक्टर करंट में वृद्धि,$\Delta I_c = 1 \ mA = 1 \times 10^{-3} \ A$.
कलेक्टर वोल्टेज को स्थिर रखा गया है,जो कॉमन-एमिटर करंट गेन $\beta$ की गणना करने की शर्त है।
करंट गेन $\beta$ को कलेक्टर करंट में परिवर्तन और बेस करंट में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है:
$\beta = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b}$
मान रखने पर:
$\beta = \frac{1 \times 10^{-3} \ A}{50 \times 10^{-6} \ A}$
$\beta = \frac{1000}{50} = 20$.
अतः,ट्रांजिस्टर का करंट गेन $20$ है।

(A) दिया गया है:
कलेक्टर धारा में परिवर्तन,$\Delta I_c = 8.2 \,mA$
एमिटर धारा में परिवर्तन,$\Delta I_e = 8.3 \,mA$
हम जानते हैं कि एमिटर धारा,बेस धारा और कलेक्टर धारा का योग होती है: $\Delta I_e = \Delta I_b + \Delta I_c$
इसलिए,बेस धारा में परिवर्तन: $\Delta I_b = \Delta I_e - \Delta I_c = 8.3 \,mA - 8.2 \,mA = 0.1 \,mA$
फॉरवर्ड करंट अनुपात (करंट गेन $\beta$) कलेक्टर धारा में परिवर्तन और बेस धारा में परिवर्तन का अनुपात है:
$\beta = \frac{\Delta I_c}{\Delta I_b} = \frac{8.2 \,mA}{0.1 \,mA} = 82$

(A) दिया गया है:
$\beta = 48$
$I_{B} = 200 \mu A = 200 \times 10^{-6} \ A$
$R_{C} = 500 \ \Omega$
$V_{CC} = 5 \ V$
चरण $1$: कलेक्टर धारा $I_{C}$ की गणना करें।
$I_{C} = \beta I_{B} = 48 \times 200 \times 10^{-6} \ A = 9600 \times 10^{-6} \ A = 9.6 \times 10^{-3} \ A = 9.6 \ mA$.
चरण $2$: आउटपुट लूप के लिए किरचॉफ का वोल्टेज नियम लागू करें।
$V_{CC} = I_{C} R_{C} + V_{CE}$
$V_{Y} = V_{CE} = V_{CC} - I_{C} R_{C}$
$V_{Y} = 5 \ V - (9.6 \times 10^{-3} \ A) \times (500 \ \Omega)$
$V_{Y} = 5 \ V - 4.8 \ V = 0.2 \ V$.
अतः,टर्मिनल $Y$ पर वोल्टेज $0.2 \ V$ है।

(C) दिया गया है: धारा लाभ $\beta = 45$,कलेक्टर प्रतिरोध $R_C = 1 \ k\Omega = 1000 \ \Omega$,कलेक्टर प्रतिरोध पर विभव पतन $V_C = 5 \ V$।
हम जानते हैं कि कलेक्टर धारा $I_C = \frac{V_C}{R_C}$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर: $I_C = \frac{5 \ V}{1000 \ \Omega} = 5 \times 10^{-3} \ A = 5 \ mA$।
कलेक्टर धारा $I_C$ और आधार धारा $I_B$ के बीच संबंध $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ है।
अतः,$I_B = \frac{I_C}{\beta}$।
मान रखने पर: $I_B = \frac{5 \times 10^{-3} \ A}{45} = \frac{1}{9} \times 10^{-3} \ A \approx 0.111 \times 10^{-3} \ A$।
माइक्रोएम्पियर में बदलने पर: $I_B \approx 111 \ \mu A$।

(B) ट्रांजिस्टर के कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में,बेस करंट $I_{B}$ बहुत छोटा होता है और आमतौर पर माइक्रोएम्पियर $(\mu A)$ की कोटि में होता है।
चूंकि कलेक्टर करंट $I_{C} = \beta I_{B}$ होता है और करंट गेन $\beta$ आमतौर पर बड़ा (लगभग $100$) होता है,इसलिए कलेक्टर करंट $I_{C}$ मिलीएम्पियर $(mA)$ की कोटि में होता है।
ट्रांजिस्टर को सक्रिय क्षेत्र में रखने के लिए कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज $V_{CE}$ को आमतौर पर वोल्ट $(V)$ की कोटि में बनाए रखा जाता है।
इसलिए,सही परिमाण की कोटि $I_{B}$ $\mu A$ में,$I_{C}$ $mA$ में और $V_{CE}$ वोल्ट में है।

(A) एक $n-p-n$ या $p-n-p$ ट्रांजिस्टर में,उत्सर्जक (emitter) को भारी रूप से डोप किया जाता है ताकि बड़ी संख्या में बहुसंख्यक आवेश वाहक (majority charge carriers) प्रदान किए जा सकें। आधार (base) बहुत पतला और हल्का डोप किया हुआ होता है ताकि पुनर्संयोजन (recombination) को कम किया जा सके। कलेक्टर मध्यम रूप से डोप किया जाता है और बिजली के अपव्यय (power dissipation) को संभालने के लिए भौतिक रूप से उत्सर्जक से बड़ा होता है। इसलिए,कलेक्टर की तुलना में उत्सर्जक का डोपिंग स्तर अधिक होता है।

(D) दिया गया है:
$\beta = 50$
इनपुट प्रतिरोध $R_i = 1 \text{ k}\Omega = 10^3 \Omega$
शिखर इनपुट वोल्टेज $V_i = 0.01 \text{ V}$
चरण $1$: बेस धारा का शिखर मान $(\Delta I_B)$ ज्ञात करें:
$\Delta I_B = \frac{V_i}{R_i} = \frac{0.01 \text{ V}}{10^3 \Omega} = 10^{-5} \text{ A}$
चरण $2$: कलेक्टर धारा का शिखर मान $(\Delta I_C)$ ज्ञात करें:
संबंध $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ का उपयोग करते हुए:
$\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B$
$\Delta I_C = 50 \times 10^{-5} \text{ A}$
$\Delta I_C = 5 \times 10^{-4} \text{ A} = 500 \times 10^{-6} \text{ A} = 500 \mu\text{A}$

(D) कॉमन एमिटर एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $A_v$ आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तन और इनपुट वोल्टेज में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$A_v = \frac{\Delta V_{out}}{\Delta V_{in}} = \frac{\Delta I_C \times R_L}{\Delta V_{BE}}$
दिया गया है:
लोड प्रतिरोध $R_L = 6 k\Omega = 6000 \Omega$
इनपुट सिग्नल वोल्टेज $\Delta V_{BE} = 15 mV = 15 \times 10^{-3} V$
कलेक्टर धारा में परिवर्तन $\Delta I_C = 1.8 mA = 1.8 \times 10^{-3} A$
सूत्र में मान रखने पर:
$A_v = \frac{1.8 \times 10^{-3} A \times 6000 \Omega}{15 \times 10^{-3} V}$
$A_v = \frac{1.8 \times 6000}{15} = \frac{10800}{15} = 720$
अतः, एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $720$ है।