अर्द्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स सामग्री, यंत्र और सरल सर्किट्स अभ्यास

Question:

दो एंप्लिफायर सरणी में एक के बाद एक जुड़े हुए हैं। पहला एंप्लिफायर एक वोल्टेज गेन में 10 है और दूसरा एक वोल्टेज गेन में 20 है। अगर इनपुट सिग्नल 0.01 वोल्ट है, तो आउटपुट एसी सिग्नल की गणना करें।

Answer:

चरण 1: पहले एंप्लिफायर का आउटपुट वोल्टेज की गणना करें। उत्तर: 0.01 V x 10 = 0.1 V

चरण 2: दूसरे एंप्लिफायर का आउटपुट वोल्टेज की गणना करें। उत्तर: 0.1 V x 20 = 2 V

चरण 3: सरणी में जुड़े दो एंप्लिफायरों का कुल आउटपुट वोल्टेज की गणना करें। उत्तर: 2 V

Question:

प्रति m^3 में सिलिकॉन एटमों की संख्या 5×10^28 है। इसमें आरसेनिक की संख्या में प्रति m^3 5×10^22 एटम और इंडियम की संख्या में प्रति m^3 5×10^20 एटम के साथ डोपिंग किया गया है। इलेक्ट्रॉनों और होल्स की संख्या की गणना करें। दिया गया है कि ni = 1.5×10^16 / m^3 है। क्या सामग्री एन-प्रकार या पी-प्रकार है?

Answer:

  1. m^3 में कुल एटमों की संख्या की गणना करें: 5×10^28 + 5×10^22 + 5×10^20 = 5.005×10^28 एटम m^3 में

  2. इलेक्ट्रॉनों और होल्स की संख्या की गणना करें: इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 5.005×10^28 × 1.5×10^16 / m^3 = 7.5075×10^44 इलेक्ट्रॉन और होल्स की संख्या = 5.005×10^28 × 1.5×10^16 / m^3 = 7.5075×10^44 होल्स

  3. सामग्री के प्रकार की निर्धारण करें: क्योंकि इलेक्ट्रॉनों की संख्या होल्स की संख्या से अधिक है, सामग्री एन-प्रकार है।

Question:

एक अविभाज्य पी-एन जंक्शन में पी-क्षेत्र से न-क्षेत्र में होल्स विचरण क्यों होते हैं? A गैर-क्षेत्र में मुफ्त इलेक्ट्रॉन प्राकर्षित करते हैं। B वे पोटेंशियल विभिन्नता द्वारा जंक्शन के पार चलते हैं। C पी-क्षेत्र में होल्स की आवृत्ति न-क्षेत्र की तुलना में अधिक होती है। D उपरोक्त सभी

Answer:

उत्तर: D उपरोक्त सभी

Question:

एक पी-एन फोटोडायोड को 2.8 ईवी के बैंड गैप वाले एक सिलिकॉन धातु से निर्मित किया गया है। क्या यह 6000 नैनोमीटर की तरंगद निर्धारित कर सकता है?

Answer:

चरण 1: तरंगद को इलेक्ट्रॉन वोल्ट में रूपांतरित करें।

6000 नैनोमीटर = 600 ईवी

चरण 2: धातु के बैंड गैप को इलेक्ट्रॉन वोल्ट में तरंगद के साथ तुलना करें।

2.8 ईवी < 600 ईवी

चरण 3: निर्धारित करें कि क्या फोटोडायोड तरंगद को निर्धारित कर सकता है।

हाँ, फोटोडायोड तरंगद को निर्धारित कर सकता है।

Question:

एक प्राकृतिक अविभाज्य धातु में ऊर्जा अंतर Wg 1.2 ईवी है। इसका होल संचारीता इलेक्ट्रॉन संचारीता के मुकाबले बहुत छोटी होती है और तापमान के प्रति निर्भर होती है। 600 K पर और 300 K पर निर्भरता में नहीं होती है। निर्भीकता में अंतर कौन सा है? सामान्य शरीरी वाहकता आपूर्ति ni = noexp(−Eg/2kB T) उपयोग करें जहां n0 एक स्थिर है।

Answer:

  1. सबसे पहले, दिए गए समीकरण का उपयोग करके 600 K और 300 K पर प्राकृतिक प्राणी संचारीता नि की गणना करें: 600 K पर प्राणी संचारीता = noexp(-1.2 ईवी/2kB600 K) 300 K पर प्राणी संचारीता = noexp(-1.2 ईवी/2kB300 K)

  2. अगले, समीकरण प्राणीता = e*(इलेक्ट्रॉन संचारीता)n का उपयोग करके 600 K और 300 K पर वाहकता की गणना करें: 600 K पर वाहकता = e(इलेक्ट्रॉन संचारीता)600 K पर प्राणी संचारीता 300 K पर वाहकता = e(इलेक्ट्रॉन संचारीता)*300 K पर प्राणी संचारीता

  3. अंत में, वाहकता के 600 K पर और 300 K पर का अनुपात गणना करके वाहकता के अंतर का पता लगाएंगे जोकि 600 K पर वाहकता को 300 K पर वाहकता से भाग करके होगा:

कौन सा विकल्प सच है: एक एन-प्रकार का सिलिकॉन में: A - इलेक्ट्रॉन्स अधिकांश वाहक होते हैं और स्वीकृति के रूप में त्रिवृत अणु होते हैं। B - इलेक्ट्रॉन्स अल्पांशीय वाहक होते हैं और पेंटावैलेंट अणु स्वीकृति होते हैं। C - गहरी पेंटा प्रतिस्थापन और प्रतिभूति अनुभवरत रहे। D - गहरी नि:शुल्कता होते हैं और त्रैवर्णिक अणु होते हैं।

Answer: उत्तर: D. गहरी नि:शुल्कता होते हैं और त्रैवर्णिक अणु होते हैं।

Question:

ट्रांजिस्टर क्रिया के लिए, निम्नलिखित कथनों में से कौन से सही हैं: इस प्रश्न में कई सही विकल्प हैं। A - बेस, इमिटर और कलेक्टर क्षेत्रों का समान आकार और डोपिंग सारणियों होना चाहिए। B - बेस रीजन बहुत पतली और हल्की डोप होनी चाहिए। C - इमिटर जंक्शन फोरवर्ड बायस होती है और कलेक्टर जंक्शन प्रतिविरुद्ध बायस होती है। D - इमिटर जंक्शन और कलेक्टर जंक्शन दोनों फोरवर्ड बायस होती हैं।

Answer:

A - बेस, इमिटर और कलेक्टर क्षेत्रों का समान आकार और डोपिंग सारणियों होना चाहिए। B - बेस रीजन बहुत पतली और हल्की डोप होनी चाहिए। C - इमिटर जंक्शन फोरवर्ड बायस होती है और कलेक्टर जंक्शन प्रतिविरुद्ध बायस होती है। D - इमिटर जंक्शन और कलेक्टर जंक्शन दोनों फोरवर्ड बायस होती हैं।

ऊपर के सभी विधान सही हैं।

Question:

एक पी-एन जंक्शन डायोड में, विद्युतीय I को I = I0exp(eV/2KB​T−1) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जहां I0​ को उलट भरण धारा कहा जाता है, V डायोड द्वारा विद्युत प्रभावित करने वाला व्यास है और यह मांग योग्यता के लिए सक्रिय होता है और उत्तेजक की गति है, और I संकेत द्वारा डायोड के माध्यम से विद्युत प्रवाह है, kB​ बोल्ट्जमैन संज्ञानिक कांस्टेंट है (8.6×10^−5eV/K) और T अपरिवर्ती तापमान है। यदि एक निर्धारित डायोड के लिए Io​=5×10^−12A है और T=300 K है, तो (a) 0.6 V के एक आगे के विद्युत अद्यतन का कोई विद्युत्प्रवाह होगा?(b) डायोड के विद्युत-प्रभावित करने वाले व्यास को 0.7 V बढ़ाने पर विद्युत्प्रवाह में कोई वृद्धि होगी?(c) गतिशील प्रतिरोध क्या ख़ौफ़ है?(d) प्रतिक्रमपूर्व विद्युत तापमान 1 V से 2 V बदलने पर विद्युतप्रवाह क्या होगा?

Answer:

(a) 0.6 V के आगे के विद्युत-प्रवाह को इस प्रकार निर्णय किया जा सकता है: I = I0exp(eV/2KBT−1) I = 5 x 10^−12 exp(0.6/2(8.6 x 10^−5)(300)) I = 3.2 x 10^−9 A

(b) डायोड के विद्युत-प्रभावित करने वाले व्यास को 0.7 V बढ़ाने पर विद्युत्प्रवाह में वृद्धि निम्न रूप में निर्णित की जा सकती है: I = I0exp(eV/2KBT−1) I = 5 x 10^−12 exp(0.7/2(8.6 x 10^−5)(300)) I = 4.2 x 10^−9 A

वृद्धि में विद्युत-प्रवाह = 4.2 x 10^−9 - 3.2 x 10^−9 = 1 x 10^−9 A

(c) गतिशील प्रतिरोध इस प्रकार निर्णय किया जा सकता है: R = (V2 - V1)/(I2 - I1) R = (0.7 - 0.6)/(4.2 x 10^−9 - 3.2 x 10^−9) R = 1/1 x 10^−9 R = 10^9 Ω

(d) प्रतिक्रमपूर्व विद्युत तापमान 1 V से 2 V बदलने पर विद्युतप्रवाह निम्न रूप में निर्णय किया जा सकता है: I = I0exp(eV/2KBT−1) I = 5 x 10^−12 exp(-2/2(8.6 x 10^−5)(300)) I = 1.2 x 10^−14 A

कार्बन, सिलिकॉन और जर्मेनियम में प्रत्येक के पास चार वेलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनकी पहचान (Eg) सी, (Eg) सियाम और (Eg) जी के द्वारा वेलेंस और कंडक्शन बैंड उनके बीच अलग ऊर्जा बैंड में साथ ही बनाती हैं। निम्नलिखित कथनों में से कौन सा सत्य है? A (Eg) सियाम < (Eg) जी < (Eg) सी B (Eg) सी < (Eg) जी > (Eg) सियाम C (Eg) सी > (Eg) सियाम > (Eg) जी D (Eg) सी = (Eg) सियाम = (Eg) जी

उत्तर:

उत्तर: A (Eg) सियाम < (Eg) जी < (Eg) सी

प्रश्न:

ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर के लिए वोल्टेज गेन A सभी आवृत्तियों के लिए स्थिर रहता है। B उच्च और निम्न आवृत्तियों पर उच्च होता है और मध्य आवृत्ति सीमा में स्थिर रहता है। C उच्च और निम्न आवृत्तियों पर कम होता है और मध्य आवृत्तियों में स्थिर रहता है। D इनमें से कोई नहीं।

उत्तर:

उत्तर: D इनमें से कोई नहीं।

प्रश्न:

प्रतिभूत-भ्रूभित जंक्शन पर जब एक फॉरवर्ड बायस लागू होता है, तो यह A पोटेंशियल बैरियर को बढ़ाता है। B अधिकांश वाहक संयमी धारा को शून्य कर देता है। C पोटेंशियल बैरियर को कम करता है। D इनमें से कोई नहीं।

उत्तर:

उत्तर: C पोटेंशियल बैरियर को कम करता है।

प्रश्न:

हाफ-वेव रीफायरमेंट में, यदि इनपुट आवृत्ति 50 हर्ट्ज है, तो आउटपुट आवृत्ति क्या है? एक पूर्ण-वेव रीफायरमेंट में समान इनपुट आवृत्ति के लिए आउटपुट आवृत्ति क्या होती है।

उत्तर:

उत्तर: हाफ-वेव रीफायरमेंट में, आउटपुट आवृत्ति 50 हर्ट्ज होती है। पूर्ण वेव रीफायरमेंट में, इसी इनपुट आवृत्ति के लिए आउटपुट आवृत्ति 100 हर्ट्ज होती है।

प्रश्न:

एक सीई-ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर के लिए, 2 किलोओह्म की एकत्रित प्रतिरोधिता पर ऑडियो सिग्नल वोल्टेज 2 वोल्ट है। मान लीजिए, ट्रांजिस्टर का धारा महाशक्ति गुणक (current amplification factor) 100 है, तो यदि बेस प्रतिरोधिता 1 किलोओह्म हो, तो आवेदन सिग्नल वोल्टेज और बेस प्रवर्धन की मात्रा की गणना करें।

उत्तर:

  1. बेस प्रवर्धन की गणना करें: Ib = (2 वोल्ट / 2 किलोओह्म) x 100 = 100μए

  2. आवेदन सिग्नल वोल्टेज की गणना करें: Vin = Ib x 1 किलोओह्म = 100μए x 1 किलोओह्म = 0.1 वोल्ट

प्रश्न:

निम्न में से कौन सा कथन पी-प्रकार के सेमीकंडक्टर के लिए सत्य है (a) इलेक्ट्रॉन महाशक्तियाँ हैं और त्रिविंशीय परमाणु खोट में होते हैं। (b) इलेक्ट्रॉन अल्पविपुल हैं और पंचवलेंट परमाणु खोट में होते हैं। (c) होल अल्पविपुल होते हैं और पंचवलेंट परमाणु खोट में होते हैं। (d) होल महाशक्तियाँ होते हैं और त्रिविंशीय परमाणु खोट में होते हैं।

उत्तर:

उत्तर: (d) होल महाशक्तियाँ होते हैं और त्रिविंशीय परमाणु खोट में होते हैं।



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