स्थिरता कारक (Stability factors) को _____ के परिवर्तन की दर के रूप में _____ के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है,

Question

स्थिरता कारक (Stability factors) को _____ के परिवर्तन की दर के रूप में _____ के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है, जबकि बेस करंट और करंट गेन β दोनों को स्थिर रखा जाता है।

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The correct answer is C: कलेक्टर करंट; कलेक्टर बेस लीकेज करंट. $S$ द्वारा दर्शाए गए स्थिरता कारकों को, बेस करंट $I_B$ और करंट गेन $\beta$ को स्थिर रखते हुए, कलेक्टर करंट $I_C$ के परिवर्तन की दर को रिवर्स लीकेज करंट $I_{CBO}$ के सापेक्ष के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह माप यह निर्धारित करता है कि ट्रांजिस्टर का बायस पॉइंट लीकेज करंट में तापमान-प्रेरित विविधताओं के प्रति कितना संवेदनशील है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
$S$ द्वारा दर्शाए गए स्थिरता कारकों को, बेस करंट $I_B$ और करंट गेन $\beta$ को स्थिर रखते हुए, कलेक्टर करंट $I_C$ के परिवर्तन की दर को रिवर्स लीकेज करंट $I_{CBO}$ के सापेक्ष के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह माप यह निर्धारित करता है कि ट्रांजिस्टर का बायस पॉइंट लीकेज करंट में तापमान-प्रेरित विविधताओं के प्रति कितना संवेदनशील है।

Working Principle: एक BJT में, लीकेज करंट $I_{CBO}$ अत्यधिक तापमान पर निर्भर होता है। चूँकि $I_C = \beta I_B + (1 + \beta) I_{CBO}$ होता है, तापमान में कोई भी परिवर्तन $I_{CBO}$ को बढ़ाता है, जो बदले में $I_C$ को बढ़ाता है (थर्मल रनवे)। स्थिरता कारक $S = \frac{dI_C}{dI_{CBO}}$ कलेक्टर करंट पर इस लीकेज भिन्नता के गुणक प्रभाव (multiplier effect) का वर्णन करता है।

Key Formulas: $S = \frac{dI_C}{dI_{CBO}}$ — स्थिरता कारक की परिभाषा; $I_C = \beta I_B + (1 + \beta) I_{CBO}$ — सामान्य BJT कलेक्टर करंट समीकरण; $S = \frac{1 + \beta}{1 - \beta(\frac{dI_B}{dI_C})}$ — सामान्यीकृत स्थिरता कारक सूत्र

Key Points: $S$ का कम मान एक अधिक स्थिर ऑपरेटिंग पॉइंट का प्रतिनिधित्व करता है।; स्थिरता कारक $S$ का आदर्श मान $1$ है।; यदि सर्किट को $S$ को उचित सीमा के भीतर रखने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो थर्मल रनवे होता है।; वोल्टेज डिवाइडर बायस जैसे BJT बायसिंग सर्किट का उपयोग विशेष रूप से स्थिरता कारक को कम करने के लिए किया जाता है।

Advantages: विभिन्न बायसिंग सर्किट की तुलना करने के लिए एक मात्रात्मक मीट्रिक प्रदान करता है।; विस्तृत तापमान रेंज में काम करने वाले विश्वसनीय एम्पलीफायरों को डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक है।

Disadvantages: यह $\beta$ विविधताओं का सीधे तौर पर हिसाब नहीं रखता है ($\beta$ और $V_{BE}$ के लिए $S'$ और $S''$ जैसे अन्य कारकों का उपयोग किया जाता है)।

Applications: ट्रांजिस्टर बायस सर्किट डिज़ाइन; तापमान-क्षतिपूरक एम्पलीफायर चरण

Additional Info: कॉमन-एमिटर फिक्स्ड बायस सर्किट के लिए, $S = 1 + \beta$ होता है।. विकल्प A, B, और D गलत हैं क्योंकि वे आंशिक अवकलज (partial derivative) परिभाषा के आश्रित और स्वतंत्र चरों को उलट या अदल-बदल देते हैं।

Answer: C सही है — स्थिरता कारकों को कलेक्टर करंट के परिवर्तन की दर के रूप में कलेक्टर बेस लीकेज करंट के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है, जबकि बेस करंट और करंट गेन $\beta$ दोनों को स्थिर रखा जाता है।

Exam Tip: याद रखें कि किसी भी स्थिरता विश्लेषण में, लक्ष्य $I_C$ को स्थिर रखना है; इसलिए, $I_C$ हमेशा आश्रित चर (अवकलज के अंश में) होता है।

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Option A: कलेक्टर बेस लीकेज करंट; एमिटर करंट

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Option B: एमिटर करंट; कलेक्टर बेस लीकेज करंट

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Option D: कलेक्टर बेस लीकेज करंट; कलेक्टर करंट

Correct Answer

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