बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के विभिन्न परिचालन मोड के बीच एमिटर-बेस और बेस-कलेक्टर जंक्शन (कॉमन बेस कॉन्फ

Question

बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के विभिन्न परिचालन मोड के बीच एमिटर-बेस और बेस-कलेक्टर जंक्शन (कॉमन बेस कॉन्फ़िगरेशन) की सबसे उपयोगी बायसिंग स्थितियों का सही वर्णन निम्नलिखित में से कौन सा है?

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The correct answer is B: एक्टिव मोड: एमिटर-बेस जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड है, और बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स-बायस्ड है।. BJT के एक्टिव मोड में, एमिटर-बेस जंक्शन को बेस में चार्ज कैरियर इंजेक्ट करने के लिए फॉरवर्ड-बायस किया जाता है, जबकि बेस-कलेक्टर जंक्शन को इन कैरियर्स को कलेक्टर क्षेत्र में ले जाने के लिए रिवर्स-बायस किया जाता है। यह बायसिंग कॉन्फ़िगरेशन BJT को एक छोटे बेस करंट के साथ एक बड़े कलेक्टर करंट को नियंत्रित करके एम्पलीफायर के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
BJT के एक्टिव मोड में, एमिटर-बेस जंक्शन को बेस में चार्ज कैरियर इंजेक्ट करने के लिए फॉरवर्ड-बायस किया जाता है, जबकि बेस-कलेक्टर जंक्शन को इन कैरियर्स को कलेक्टर क्षेत्र में ले जाने के लिए रिवर्स-बायस किया जाता है। यह बायसिंग कॉन्फ़िगरेशन BJT को एक छोटे बेस करंट के साथ एक बड़े कलेक्टर करंट को नियंत्रित करके एम्पलीफायर के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

Working Principle: एमिटर-बेस जंक्शन को फॉरवर्ड-बायस करने से विभव अवरोध कम हो जाता है, जिससे मेजॉरिटी कैरियर्स जंक्शन के पार प्रवाहित हो सकते हैं। एक बार बेस में आने के बाद, ये कैरियर्स (बेस में माइनॉरिटी) कलेक्टर-बेस जंक्शन द्वारा एकत्र किए जाते हैं, जो रिवर्स-बायस्ड होता है ताकि एक उच्च विद्युत क्षेत्र बनाया जा सके जो कलेक्टर वोल्टेज से स्वतंत्र रूप से (सीमाओं के भीतर) उन्हें प्रभावी ढंग से 'स्वीप' कर सके।

Key Formulas: $I_E = I_B + I_C$ — टर्मिनल धाराओं के बीच संबंध; $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$ — कॉमन बेस करंट गेन; $\beta = \frac{I_C}{I_B}$ — कॉमन एमिटर करंट गेन

Key Points: एक्टिव मोड: E-B फॉरवर्ड, B-C रिवर्स (प्रवर्धन के लिए उपयोग किया जाता है)।; सैचुरेशन मोड: E-B फॉरवर्ड, B-C फॉरवर्ड (स्विचिंग में ON स्थिति के लिए उपयोग किया जाता है)।; कट-ऑफ मोड: E-B रिवर्स, B-C रिवर्स (स्विचिंग में OFF स्थिति के लिए उपयोग किया जाता है)।; रिवर्स एक्टिव: E-B रिवर्स, B-C फॉरवर्ड (शायद ही कभी उपयोग किया जाता है)।

Advantages: एक्टिव मोड में रैखिक प्रवर्धन; उच्च करंट गेन; ट्रांजिस्टर में उच्च स्विचिंग गति

Disadvantages: यदि सही ढंग से बायस न किया जाए तो थर्मल अस्थिरता; तापमान के साथ इनपुट प्रतिबाधा में भिन्नता

Applications: सिग्नल प्रवर्धन; डिजिटल लॉजिक गेट्स; स्विचिंग सर्किट

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि E-B रिवर्स और B-C फॉरवर्ड 'रिवर्स एक्टिव' मोड को परिभाषित करता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि कट-ऑफ मोड के लिए दोनों जंक्शनों का रिवर्स-बायस्ड होना आवश्यक है।. विकल्प D गलत है क्योंकि सैचुरेशन मोड के लिए दोनों जंक्शनों का फॉरवर्ड-बायस्ड होना आवश्यक है।

Answer: B सही है — एक्टिव मोड में रैखिक प्रवर्धन के लिए फॉरवर्ड-बायस्ड एमिटर-बेस जंक्शन और रिवर्स-बायस्ड बेस-कलेक्टर जंक्शन की आवश्यकता होती है।

Exam Tip: 'EB/CB' मेमोनिक हमेशा याद रखें: एक्टिव मोड के लिए, 'फॉरवर्ड फिर रिवर्स' सोचें। सैचुरेशन के लिए, 'दोनों फॉरवर्ड' सोचें। कट-ऑफ के लिए, 'दोनों रिवर्स' सोचें।

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Option A: एक्टिव मोड: एमिटर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड है, और बेस-कलेक्टर जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड है।

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Option C: कट-ऑफ मोड: एमिटर-बेस और बेस-कलेक्टर दोनों जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड हैं।

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Option D: सैचुरेशन मोड: एमिटर-बेस और बेस-कलेक्टर दोनों जंक्शन रिवर्स-बायस्ड हैं।

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