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दो ट्रांजिस्टर बायसिंग सर्किट में स्थिरता कारक (stability factors) S ₁ = 101 और S ₂ = 15 हैं। कौन सा सर्किट बेहतर तापीय स्थिरता (thermal stability) प्रदान करता है?
दोनों की स्थिरता समान है
सर्किट 1
तुलना नहीं की जा सकती
सर्किट 2
सर्किट 1
ट्रांजिस्टर बायसिंग में, स्थिरता कारक S, रिवर्स सैचुरेशन करंट ICO में परिवर्तन के प्रति कलेक्टर करंट IC की संवेदनशीलता को दर्शाता है। S का छोटा मान एक अधिक स्थिर सर्किट को इंगित करता है क्योंकि यह तापमान-प्रेरित लीकेज करंट में बदलाव के कारण IC के उतार-चढ़ाव को कम करता है।
ट्रांजिस्टर बायसिंग में, स्थिरता कारक S, रिवर्स सैचुरेशन करंट ICO में परिवर्तन के प्रति कलेक्टर करंट IC की संवेदनशीलता को दर्शाता है। S का छोटा मान एक अधिक स्थिर सर्किट को इंगित करता है क्योंकि यह तापमान-प्रेरित लीकेज करंट में बदलाव के कारण IC के उतार-चढ़ाव को कम करता है।
स्थिरता कारक के बारे में ऐसे सोचें जैसे कार की गड्ढों के प्रति संवेदनशीलता; छोटा मान यह दर्शाता है कि कार अधिक स्थिर है और सड़क के झटकों (तापमान में उतार-चढ़ाव) से कम प्रभावित होती है।
Stability is Small (स्थिरता छोटी है): कम S = उच्च स्थिरता।
S=dICOdIC — स्थिरता कारक की परिभाषा
ICO∝ekTVg — लीकेज करंट की तापमान पर निर्भरता
स्थिरता कारक को S=dICOdIC के रूप में परिभाषित किया गया है। चूंकि ICO तापमान के साथ तेजी से बढ़ता है, इसलिए कम S वाला सर्किट यह सुनिश्चित करता है कि कलेक्टर करंट IC अपेक्षाकृत स्थिर रहे, जिससे थर्मल रनअवे (thermal runaway) से बचाव होता है। इसलिए, S2=15 बेहतर तापीय स्थिरता प्रदान करने के कारण S1=101 से श्रेष्ठ है।
स्थिरता कारक S का आदर्श मान 1 है।
S के उच्च मान थर्मल रनअवे के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं।
थर्मल रनअवे तब होता है जब IC बढ़ता है, जिससे जंक्शन का तापमान बढ़ जाता है, जो बदले में सकारात्मक फीडबैक लूप में ICO और IC को और अधिक बढ़ा देता है।
कम S मान अलग-अलग तापमान स्थितियों में ट्रांजिस्टर के अधिक विश्वसनीय संचालन का परिणाम देते हैं।
बहुत कम स्थिरता कारक प्राप्त करने के लिए अक्सर अतिरिक्त घटकों जैसे प्रतिरोधक और कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, जिससे सर्किट की जटिलता बढ़ जाती है।
पावर एम्पलीफायर्स
उच्च-सटीक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर्स
| Feature | सर्किट 1 | सर्किट 2 |
|---|---|---|
स्थिरता कारक (S) | 101 | 15 |
प्रॉम्प्ट में दी गई आधिकारिक उत्तर कुंजी गलत है; ट्रांजिस्टर सिद्धांत के आधार पर सर्किट 2 सही उत्तर है।
प्रॉम्प्ट में विकल्प B (सर्किट 1) वैज्ञानिक रूप से गलत है क्योंकि 101, 15 से बहुत बड़ा है, जिसका अर्थ है कि सर्किट 1 कम स्थिर है।
D सही है — कम स्थिरता कारक (S2=15) वाला सर्किट उच्च स्थिरता कारक (S1=101) वाले सर्किट की तुलना में तापीय परिवर्तनों के विरुद्ध स्वाभाविक रूप से अधिक स्थिर होता है।
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में हमेशा याद रखें: स्थिरता कारक उस स्थिरता के विपरीत कार्य करते हैं जिसका वे प्रतिनिधित्व करते हैं—कम मान हमेशा बेहतर होता है!
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