एक आदर्श BJT खुले स्विच के रूप में कार्य करता है जब:

Question

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The correct answer is D: V CE = V CC और I c = 0. एक आदर्श BJT कट-ऑफ क्षेत्र में एक खुले स्विच के रूप में कार्य करता है, जहाँ बेस-एमिटर और बेस-कलेक्टर दोनों जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होते हैं। इस स्थिति में, कलेक्टर करंट $I_{c} = 0$ होता है, और पूर्ण सप्लाई वोल्टेज $V_{cc}$ कलेक्टर-एमिटर टर्मिनलों के बीच ड्रॉप होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक आदर्श BJT कट-ऑफ क्षेत्र में एक खुले स्विच के रूप में कार्य करता है, जहाँ बेस-एमिटर और बेस-कलेक्टर दोनों जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होते हैं। इस स्थिति में, कलेक्टर करंट $I_{c} = 0$ होता है, और पूर्ण सप्लाई वोल्टेज $V_{cc}$ कलेक्टर-एमिटर टर्मिनलों के बीच ड्रॉप होता है।

Working Principle: जब बेस करंट $I_{b} = 0$ होता है, तो BJT कट-ऑफ मोड में होता है। डिवाइस कलेक्टर और एमिटर के बीच अनंत प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जो प्रभावी रूप से लोड के साथ श्रृंखला में एक ओपन सर्किट के रूप में कार्य करता है। चूँकि $I_{c} = 0$ है, किसी भी लोड प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप शून्य होता है, जिसके परिणामस्वरूप $V_{ce} = V_{cc} - I_{c}R_{L} = V_{cc}$ प्राप्त होता है।

Key Formulas: $V_{ce} = V_{cc} - I_{c}R_{L}$ — कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज समीकरण; $I_{c} = \beta I_{b} + I_{ceo}$ — कलेक्टर करंट समीकरण; $V_{ce(	ext{cutoff})} = V_{cc}$ — कट-ऑफ स्थिति में आउटपुट वोल्टेज

Key Points: कट-ऑफ क्षेत्र की विशेषता $I_{b} = 0$ और $I_{c} = 0$ है।; सैचुरेशन (संतृप्ति) क्षेत्र की विशेषता $V_{ce} \approx 0$ और अधिकतम $I_{c}$ है।; OFF स्थिति में एक आदर्श स्विच का प्रतिबाधा (इम्पीडेंस) अनंत होता है।; एक BJT स्विच कट-ऑफ स्थिति में विद्युत अलगाव प्रदान करता है।

Advantages: इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में उच्च स्विचिंग गति।; कोई हिलने-डुलने वाले हिस्से नहीं, जिससे उच्च विश्वसनीयता बनी रहती है।

Disadvantages: ON स्थिति में गैर-शून्य बिजली की खपत ($V_{ce(	ext{sat})} 	imes I_{c}$)।; ON स्थिति बनाए रखने के लिए निरंतर बेस ड्राइव की आवश्यकता होती है।

Applications: डिजिटल लॉजिक गेट्स (TTL/CMOS)।; पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर्स और मोटर ड्राइव्स।

Additional Info: विकल्प A: लोड के आधार पर सक्रिय या सैचुरेशन स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है।. विकल्प B: $V_{ce} = V_{bc}$ एक विशिष्ट सक्रिय क्षेत्र बायस पॉइंट को दर्शाता है।. विकल्प C: सैचुरेशन स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है, जहाँ BJT एक बंद स्विच के रूप में कार्य करता है ($V_{ce} \approx 0$)।

Answer: D सही है — कट-ऑफ क्षेत्र में, BJT कोई कलेक्टर करंट नहीं खींचता है और पूर्ण सप्लाई वोल्टेज को ब्लॉक करता है, जो एक खुले स्विच का अनुकरण करता है।

Exam Tip: याद रखें: स्विच के रूप में BJT के लिए, कट-ऑफ का मतलब OFF ($I_{c} = 0, V_{ce} = V_{cc}$) और सैचुरेशन का मतलब ON ($V_{ce} \approx 0, I_{c} = I_{c(	ext{max})}$) होता है।

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Option A: V BE =V CC और I B = 50 µA

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Option B: V CE = V BC और I c = 10 mA

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Option C: V CE = 0 और I c = 10 mA

Correct Answer

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