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Technical AbilityElectrical Circuit Theory

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सर्किट में 30V पीक (peak) के साइनसॉइडल (sinusoidal) इनपुट के लिए आउटपुट वेवफॉर्म का पीक मान ____________ है। Vi 10 VRVo

10V

40V

30V

20V

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतTechnical AbilityElectrical Circuit Theory

40V

Quick Summary:

आउटपुट वोल्टेज $V_{o}$ को इनपुट वोल्टेज $V_{i}$ और श्रृंखला में जुड़ी बैटरी के विभव द्वारा निर्धारित किया जाता है जब डायोड फॉरवर्ड-बायस (forward-biased) होता है। यह सर्किट संदर्भ नोड के आधार पर एक पॉजिटिव क्लैम्पर (positive clamper) या श्रृंखला-बायस्ड क्लिपर (series-biased clipper) के रूप में कार्य करता है; यहाँ, डायोड के संचालन पर आउटपुट वोल्टेज $V_{o} = V_{i} + 10\text{V}$ है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$V_{o, \text{peak}} = V_{i, \text{peak}} + V_{\text{battery}}$

$V_{i} = 30 \sin(\omega t)$

⚙️ Working Principle

जब इनपुट वोल्टेज $V_{i}$ डायोड की थ्रेशोल्ड से अधिक हो जाता है (एक आदर्श डायोड मानते हुए), तो डायोड फॉरवर्ड-बायस हो जाता है। इस स्थिति में, लूप समीकरण $V_{o} = V_{i} + 10\text{V}$ देता है। चूँकि $V_{i}$ 30V के पीक वाली एक साइनसॉइडल तरंग है, इसलिए आउटपुट का अधिकतम पॉजिटिव पीक $30\text{V} + 10\text{V} = 40\text{V}$ होगा।

📌 Key Points

▸
डायोड धारा को तब बहने देता है जब कैथोड का विभव एनोड की तुलना में कम होता है।
▸
बैटरी इनपुट के साथ श्रृंखला में है, जो प्रभावी रूप से इनपुट सिग्नल के पीक मान को शिफ्ट करती है।
▸
इनपुट का पीक मान $30\text{V}$ है और बैटरी संचालन के दौरान आउटपुट सिग्नल में अतिरिक्त $10\text{V}$ का योगदान देती है।

✅ Advantages

▸
DC स्तर शिफ्टिंग के लिए एक सरल विधि प्रदान करता है
▸
कुशल सिग्नल संशोधन

❌ Disadvantages / Limitations

▸
आदर्श डायोड धारणा $0.7\text{V}$ फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप को अनदेखा करती है
▸
सर्किट पॉजिटिव पीक शिफ्टिंग तक सीमित है

🛠️ Applications / Uses

▸
सिग्नल कंडीशनिंग
▸
संचार प्रणालियों में DC स्तर की बहाली

📄 Additional Information

▸
व्यावहारिक परिस्थितियों में, यदि डायोड सिलिकॉन का है, तो आउटपुट $V_{o} = V_{i} + 10\text{V} - 0.7\text{V} = 39.3\text{V}$ होगा।
▸
प्रदान की गई उत्तर कुंजी एक आदर्श डायोड मानती है और इनपुट पीक को बैटरी स्रोत वोल्टेज के साथ जोड़ती है।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — पीक आउटपुट वोल्टेज $30\text{V}$ के पीक इनपुट वोल्टेज को $10\text{V}$ स्रोत के साथ जोड़कर प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप $40\text{V}$ प्राप्त होता है।

Core Concepts Used

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डायोड सर्किट विश्लेषण वोल्टेज क्लैम्पिंग सीरीज़ बायसिंग

💡 EXAM TIP

बायस्ड डायोड सर्किट का विश्लेषण करते समय, हमेशा डायोड के सापेक्ष बैटरी की ध्रुवीयता की जांच करें ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह इनपुट वोल्टेज में सहायता करती है या उसका विरोध करती है।

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