एक कॉमन-एमीटर कॉन्फ़िगरेशन में, सक्रिय क्षेत्र में कार्य करने वाले सिलिकॉन NPN ट्रांजिस्टर के लिए कलेक्टर धारा

Question

एक कॉमन-एमीटर कॉन्फ़िगरेशन में, सक्रिय क्षेत्र में कार्य करने वाले सिलिकॉन NPN ट्रांजिस्टर के लिए कलेक्टर धारा ($I_c$) और बेस धारा ($I_b$) के बीच के संबंध का सही वर्णन कौन सा कथन करता है?

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The correct answer is A: Ic ≈ β × Ib. सक्रिय क्षेत्र में, एक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) एक एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है जहाँ कलेक्टर धारा ($I_c$), कॉमन-एमीटर धारा लाभ ($\beta$) के माध्यम से बेस धारा ($I_b$) के सीधे आनुपातिक होती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
सक्रिय क्षेत्र में, एक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) एक एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है जहाँ कलेक्टर धारा ($I_c$), कॉमन-एमीटर धारा लाभ ($\beta$) के माध्यम से बेस धारा ($I_b$) के सीधे आनुपातिक होती है।

Working Principle: सक्रिय क्षेत्र में काम करने वाले सिलिकॉन NPN ट्रांजिस्टर में, एमीटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड होता है और कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होता है। मजबूत रिवर्स-बायस विद्युत क्षेत्र के कारण एमीटर से बेस में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉन ज्यादातर कलेक्टर की ओर विसरित होते हैं, जिससे कलेक्टर धारा, बेस धारा के एक गुणक ($\beta$) के रूप में स्थापित होती है।

Key Formulas: $I_c \approx \beta 	imes I_b$ — कॉमन-एमीटर मोड में कलेक्टर धारा; $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$ — कॉमन-एमीटर और कॉमन-बेस धारा लाभ के बीच संबंध

Key Points: सक्रिय क्षेत्र में एमीटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड होता है और कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होता है।; मानक सिलिकॉन BJT के लिए कॉमन-एमीटर धारा लाभ $\beta$ आमतौर पर 50 और 300 के बीच होता है।; कॉमन-एमीटर कॉन्फ़िगरेशन में कलेक्टर धारा मुख्य रूप से इनपुट बेस धारा द्वारा नियंत्रित होती है।

Advantages: उच्च धारा लाभ और पावर लाभ; वोल्टेज और पावर प्रवर्धन चरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है

Disadvantages: $\beta$ और लीकेज करंट को प्रभावित करने वाले तापमान परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील; कॉमन-बेस कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में कम बैंडविड्थ

Applications: ऑडियो और रेडियो-फ़्रीक्वेंसी एम्पलीफायर; रैखिक वोल्टेज नियामक और इलेक्ट्रॉनिक स्विच

Additional Info: विकल्प A सही है क्योंकि $I_c \approx \beta 	imes I_b$ एक कॉमन-एमीटर कॉन्फ़िगरेशन में सक्रिय क्षेत्र के संबंध को परिभाषित करता है।. विकल्प C ($I_c \approx \alpha 	imes I_E$) कॉमन-बेस कॉन्फ़िगरेशन से संबंधित है।

Answer: A सही है — सक्रिय क्षेत्र में कार्य करने वाले कॉमन-एमीटर कॉन्फ़िगरेशन में कलेक्टर धारा, बेस धारा और कॉमन-एमीटर धारा लाभ के गुणनफल के लगभग बराबर होती है ($I_c \approx \beta 	imes I_b$)।

Exam Tip: रूपांतरण सूत्र $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$ को याद रखें क्योंकि परीक्षा के प्रश्नों में अक्सर कॉमन-बेस और कॉमन-एमीटर पैरामीटर को आपस में बदलने की आवश्यकता होती है।

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Option B: Ic = VCE / RE

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Option C: Ic ≈ α × IE

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Option D: Ic = β × (VBE – 0.7 V)

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