Elements of Electrical & Electronics Engineering (1313202) - Winter 2024 Solution

પ્રશ્ન 1(અ) [3 માર્ક્સ]

એક્ટિવ અને પેસિવ નેટવર્ક નો તફાવત સમજાવો.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "એક્ટિવ ઊર્જા આપે, પેસિવ ઊર્જા લે"

પ્રશ્ન 1(બ) [4 માર્ક્સ]

કિર્ચોફનો વોલ્ટેજનો નિયમ જણાવો અને સમજાવો.

જવાબ:

કિર્ચોફનો વોલ્ટેજનો નિયમ (KVL) કહે છે કે સર્કિટમાં કોઈપણ બંધ લૂપની અંદર બધા વોલ્ટેજનો બીજગણિતીય સરવાળો શૂન્ય થાય છે.

આકૃતિ:

ગણિતશાસ્ત્ર મુજબ: V1 + V2 + V3 + V4 = 0

• વોલ્ટેજ ડ્રોપ: જ્યારે કરંટની દિશામાં રેઝિસ્ટર વાટે પસાર થતાં વોલ્ટેજ નેગેટિવ છે
• વોલ્ટેજ વધારો: જ્યારે નેગેટિવથી પોઝિટિવ તરફ સ્ત્રોત વાટે પસાર થતાં વોલ્ટેજ પોઝિટિવ છે

મેમરી ટ્રીક: "વોલ્ટેજ લૂપનો સરવાળો શૂન્ય"

પ્રશ્ન 1(ક) [7 માર્ક્સ]

વ્યાખ્યા આપો: (1) ચાર્જ (2) કરંટ (3) પોટેન્શિયલ (4) E.M.F. (5) ઇન્ડક્ટન્સ (6) કેપેસિટન્સ (7) આવૃત્તિ.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "ચાર્જનો પ્રવાહ દબાણથી ઊર્જા ઇન્ડ્યુસ કરે કેપેસિટિવ ફ્લક્ચ્યુએશન"

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 માર્ક્સ]

ઓહમનો નિયમ જણાવો. તેના ઉપયોગો અને મર્યાદા લખો.

જવાબ:

ઓહમનો નિયમ કહે છે કે વાહક દ્વારા વહેતો કરંટ પોટેન્શિયલ તફાવતના સમપ્રમાણમાં અને અવરોધના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

આકૃતિ:

V = I × R

જ્યાં:

• V = વોલ્ટેજ (વોલ્ટ)
• I = કરંટ (એમ્પિયર)
• R = અવરોધ (ઓહમ)

ઉપયોગો:

• સર્કિટ ડિઝાઇન અને વિશ્લેષણ
• પાવર વપરાશની ગણતરીઓ
• ઘટક મૂલ્ય નક્કી કરવા
• વોલ્ટેજ ડિવાઇડર નેટવર્ક
• કરંટ ડિવાઇડર નેટવર્ક

મર્યાદાઓ:

• માત્ર લીનિયર ઘટકો માટે માન્ય
• નોન-ઓહમિક ઉપકરણો (ડાયોડ, ટ્રાન્ઝિસ્ટર) માટે લાગુ પડતો નથી
• ઉચ્ચ તાપમાને અમાન્ય
• સેમિકન્ડક્ટર્સ માટે માન્ય નથી
• નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટિવ ઘટકો માટે લાગુ કરી શકાતું નથી

મેમરી ટ્રીક: "વોલ્ટેજ કરંટને અવરોધ દ્વારા નિયંત્રિત કરે"

પ્રશ્ન 2(અ) [3 માર્ક્સ]

વાહક, અવાહક અને અર્ધવાહક નો એનર્જી બેન્ડ ની આકૃતિ દોરી સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

• વાહક: વેલેન્સ અને કન્ડક્શન બેન્ડ ઓવરલેપ થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોનને મુક્ત રીતે ફરવાની મંજૂરી આપે છે
• અર્ધવાહક: બેન્ડ વચ્ચે નાની ઊર્જા ગેપ (0.7-3 eV) મર્યાદિત કન્ડક્શનને મંજૂરી આપે છે
• અવાહક: મોટી ઊર્જા ગેપ (>3 eV) ઇલેક્ટ્રોનને કન્ડક્શન બેન્ડમાં જતાં અટકાવે છે

મેમરી ટ્રીક: "વાહક ઓવરલેપ, અર્ધવાહક નાનો ગેપ કૂદે, અવાહક બ્લોક કરે"

પ્રશ્ન 2(બ) [4 માર્ક્સ]

Maximum power transfer theorem અને reciprocity theorem નું સ્ટેટમેન્ટ લખો.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "અવરોધ મેળવો મહત્તમ પાવર માટે; સ્ત્રોત બદલો, કરંટ એક સરખો રહે"

પ્રશ્ન 2(ક) [7 માર્ક્સ]

N-type મટીરીઅલ ની રચના અને તેનું કંડક્શન સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

• રચના પ્રક્રિયા:

  • શુદ્ધ સિલિકોન/જર્મેનિયમમાં પેન્ટાવેલેન્ટ અશુદ્ધિ અણુઓ (P, As, Sb) ઉમેરવામાં આવે છે
  • અશુદ્ધિ અણુઓમાં 5 વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે (સિલિકોનમાં 4 હોય છે)
  • ચાર ઇલેક્ટ્રોન કોવેલેન્ટ બોન્ડ બનાવે છે, પાંચમો ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન બને છે
  • વધારાના નેગેટિવ ચાર્જ કેરિયર્સ બનાવે છે

• કંડક્શન મેકેનિઝમ:

  • મેજોરિટી કેરિયર્સ: ઇલેક્ટ્રોન
  • માઇનોરિટી કેરિયર્સ: હોલ્સ
  • ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ વીજળીય કંડક્શન પ્રદાન કરે છે
  • રૂમ ટેમ્પરેચર પર પણ, ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન કરંટ પ્રવાહને સક્ષમ બનાવે છે

મેમરી ટ્રીક: "પેન્ટાવેલેન્ટ એક વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન આપે"

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 માર્ક્સ]

વેલેન્સ બેન્ડ, કંડક્શન બેન્ડ અને ફોર્બિડન ગેપ ની વ્યાખ્યા આપો.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "વેલેન્સ બાંધે, કંડક્શન વહાવે, ફોર્બિડન રોકે"

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 માર્ક્સ]

એક્ટિવ પાવર, રિએક્ટિવ પાવર અને પાવર ફેક્ટર ની વ્યાખ્યા આપો અને પાવર ત્રિકોણ દોરો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

• એક્ટિવ પાવર (P): વાસ્તવિક વપરાયેલો પાવર, વોટ (W)માં માપવામાં આવે છે, P = VI cosθ
• રિએક્ટિવ પાવર (Q): સ્ત્રોત અને લોડ વચ્ચે આગળ-પાછળ થતો પાવર, વોલ્ટ-એમ્પિયર રિએક્ટિવ (VAR)માં માપવામાં આવે છે, Q = VI sinθ
• પાવર ફેક્ટર: એક્ટિવ પાવરનો એપેરન્ટ પાવર સાથેનો ગુણોત્તર, PF = cosθ = P/S

મેમરી ટ્રીક: "વાસ્તવિક પાવર કામ કરે, રિએક્ટિવ પાવર રાહ જુએ"

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 માર્ક્સ]

ટ્રાઇવેલેન્ટ, ટેટ્રાવેલેન્ટ અને પેન્ટાવેલેન્ટ તત્વોના અણુની રચના સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

મેમરી ટ્રીક: "ત્રણ સ્વીકારે, ચાર બનાવે, પાંચ આપે"

પ્રશ્ન 3(અ) [3 માર્ક્સ]

ફોટોડિઓડનું પ્રતીક દોરો અને તેનો ઉપયોગ જણાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

ફોટોડિઓડના ઉપયોગો:

• લાઇટ સેન્સર અને ડિટેક્ટર્સ
• ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ
• સોલર સેલ્સ અને ફોટોવોલ્ટેઇક એપ્લિકેશન્સ
• કેમેરા એક્સપોઝર કંટ્રોલ્સ
• મેડિકલ ઉપકરણો (પલ્સ ઓક્સિમીટર)

મેમરી ટ્રીક: "પ્રકાશ કરંટને ઉત્તેજિત કરે"

પ્રશ્ન 3(બ) [4 માર્ક્સ]

LED પર ટૂંકી નોંધ લખો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

• રચના: ફોરવર્ડ બાયસ થયેલ હોય ત્યારે પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરતો P-N જંક્શન ડાયોડ
• કાર્ય સિદ્ધાંત: ઇલેક્ટ્રોન-હોલ રીકોમ્બિનેશન ફોટોન્સના રૂપમાં ઊર્જા છોડે છે
• પ્રકારો: સેમિકન્ડક્ટર મટીરિયલ (GaAs, GaP, GaN) પર આધારિત વિવિધ રંગો
• ફાયદાઓ: ઓછો પાવર વપરાશ, લાંબી લાઇફ, નાનું કદ, ઝડપી સ્વિચિંગ
• ઉપયોગો: ડિસ્પ્લે, ઇન્ડિકેટર્સ, લાઇટિંગ, રિમોટ કંટ્રોલ, ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન

મેમરી ટ્રીક: "ઇલેક્ટ્રોન કૂદે, ફોટોન નીકળે"

પ્રશ્ન 3(ક) [7 માર્ક્સ]

PN જંક્શન ડાયોડની VI લાક્ષણિકતા દોરીને સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

P-N જંક્શન ડાયોડની V-I લાક્ષણિકતાઓ:

• ફોરવર્ડ બાયસ રીજન:

  • ડાયોડ ત્યારે કંડક્ટ કરે છે જ્યારે વોલ્ટેજ ની/કટ-ઇન વોલ્ટેજને (Ge માટે 0.3V, Si માટે 0.7V) ઓળંગે
  • વોલ્ટેજની સાથે કરંટ એક્સપોનેન્શિયલી વધે છે
  • ઓછી રેઝિસ્ટન્સ સ્ટેટ

• રિવર્સ બાયસ રીજન:

  • ખૂબ જ નાનો લીકેજ કરંટ વહે છે
  • રિવર્સ વોલ્ટેજ વધવા છતાં કરંટ લગભગ સ્થિર રહે છે
  • ઉચ્ચ રેઝિસ્ટન્સ સ્ટેટ
  • ઉચ્ચ રિવર્સ વોલ્ટેજ પર બ્રેકડાઉન થાય છે

• મુખ્ય બિંદુઓ:

  • નોન-લીનિયર ઉપકરણ
  • એક દિશામાં કરંટ પ્રવાહ
  • તાપમાન પર આધારિત

મેમરી ટ્રીક: "ફોરવર્ડ સરળતાથી વહે, રિવર્સ દૃઢતાથી અટકાવે"

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 માર્ક્સ]

PN જંક્શન ડાયોડના ઉપયોગોની યાદી બનાવો.

જવાબ:

PN જંક્શન ડાયોડના ઉપયોગો:

• પાવર સપ્લાયમાં રેક્ટિફિકેશન
• સિગ્નલ ડિમોડ્યુલેશન
• ડિજિટલ સર્કિટમાં લોજિક ગેટ્સ
• વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશન (ઝેનર ડાયોડ સાથે)
• સિગ્નલ ક્લિપિંગ અને ક્લેમ્પિંગ સર્કિટ્સ
• રિવર્સ પોલારિટી સામે પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સ

મેમરી ટ્રીક: "રેક્ટિફાય, ડિટેક્ટ, ક્લિપ, પ્રોટેક્ટ"

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 માર્ક્સ]

અનબાયસ PN જંક્શન ડાયોડ ના ડીપલીશન રીજીયન ની રચના સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

• રચના પ્રક્રિયા:

  • N-સાઇડના ઇલેક્ટ્રોન P-સાઇડમાં ડિફ્યુઝ થાય છે
  • P-સાઇડના હોલ્સ N-સાઇડમાં ડિફ્યુઝ થાય છે
  • જંક્શન પર રીકોમ્બિનેશન થાય છે
  • ઇમોબાઇલ આયન બાકી રહે છે (N-સાઇડમાં પોઝિટિવ, P-સાઇડમાં નેગેટિવ)
  • ઇલેક્ટ્રિક ફીલ્ડ વિકસે છે, જે વધુ ડિફ્યુઝનનો વિરોધ કરે છે
  • સમતુલન સ્થાપિત થાય છે, જે ડિપ્લેશન રીજિયન બનાવે છે

• લાક્ષણિકતાઓ:

  • ચાર્જ કેરિયર્સથી મુક્ત
  • અવાહક/અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે
  • બિલ્ટ-ઇન પોટેન્શિયલ બનાવે છે

મેમરી ટ્રીક: "ડિફ્યુઝન બેરિયર ફીલ્ડ બનાવે"

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 માર્ક્સ]

PN જંક્શન ડાયોડનું બાંધકામ, કાર્ય અને એપ્લિકેશન સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

બાંધકામ:

• P-ટાઇપ સેમિકન્ડક્ટરને N-ટાઇપ સેમિકન્ડક્ટર સાથે જોડવામાં આવે છે
• સિલિકોન અથવા જર્મેનિયમના સિંગલ ક્રિસ્ટલમાંથી બનાવવામાં આવે છે
• P અને N રીજન સાથે મેટલ કોન્ટેક્ટ્સ જોડાયેલા હોય છે

કાર્ય:

• ફોરવર્ડ બાયસ:

  • P પર પોઝિટિવ, N પર નેગેટિવ
  • ડિપ્લેશન રીજિયન સાંકડો થાય છે
  • વોલ્ટેજ બેરિયર પોટેન્શિયલને ઓળંગે ત્યારે કરંટ વહે છે

• રિવર્સ બાયસ:

  • N પર પોઝિટિવ, P પર નેગેટિવ
  • ડિપ્લેશન રીજિયન પહોળો થાય છે
  • માત્ર નાનો લીકેજ કરંટ વહે છે

એપ્લિકેશન:

• પાવર રેક્ટિફિકેશન
• સિગ્નલ ડિટેક્શન
• વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશન
• સ્વિચિંગ એપ્લિકેશન
• પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સ
• લોજિક ગેટ્સ

મેમરી ટ્રીક: "P-N જોડો, કરંટ દિશા નિયંત્રિત કરો"

પ્રશ્ન 4(અ) [3 માર્ક્સ]

વ્યાખ્યા આપો (1) રીપપલ આવૃત્તિ (2) રીપપલ ફેક્ટર (3) ડાયોડ નો PIV.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "આવૃત્તિ ફ્લક્ચ્યુએટ કરે, ફેક્ટર માપે, PIV સુરક્ષા આપે"

પ્રશ્ન 4(બ) [4 માર્ક્સ]

બે ડાયોડ ફુલ વેવ રેક્ટિફાયર અને બ્રિજ રેક્ટિફાયર નો તફાવત આપો.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: "બે ડાયોડ સેન્ટર ટેપ, ચાર બ્રિજ બનાવે"

પ્રશ્ન 4(ક) [7 માર્ક્સ]

ઝેનર ડાયોડને વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર તરીકે સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

કાર્ય સિદ્ધાંત:

• ઝેનર ડાયોડ રિવર્સ બ્રેકડાઉન રીજીયનમાં કાર્ય કરે છે
• તેના ટર્મિનલ્સ પર સ્થિર વોલ્ટેજ જાળવે છે
• વોલ્ટેજ રેફરન્સ તરીકે કાર્ય કરે છે

સર્કિટ ઓપરેશન:

• સીરીઝ રેઝિસ્ટર Rs કરંટને મર્યાદિત કરે છે
• જ્યારે ઇનપુટ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજથી વધે છે ત્યારે ઝેનર કંડક્ટ કરે છે
• વધારાનો કરંટ ઝેનર ડાયોડ મારફતે વહે છે
• આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઝેનર વોલ્ટેજ પર સ્થિર રહે છે

ફાયદાઓ:

• સરળ સર્કિટ
• ઓછી કિંમત
• નાના લોડ ફેરફારો માટે સારું રેગ્યુલેશન

મર્યાદાઓ:

• ઝેનર અને સીરીઝ રેઝિસ્ટરમાં પાવર ડિસિપેશન
• મર્યાદિત કરંટ ક્ષમતા
• તાપમાન પર આધારિતતા

મેમરી ટ્રીક: "ઝેનર બ્રેકડાઉન થઈ વોલ્ટેજ સ્થિર રાખે"

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 માર્ક્સ]

રેક્ટિફાયર શું છે? ફુલ વેવ રેક્ટિફાયરને વેવફોર્મ્સ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

રેક્ટિફાયર: એક સર્કિટ જે AC વોલ્ટેજને પલ્સેટિંગ DC વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

આકૃતિ:

goat

વેવફોર્મ્સ:

goat

મેમરી ટ્રીક: "બંને હાફ-સાયકલ પોઝિટિવ બને"

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 માર્ક્સ]

રેક્ટિફાયરમાં ફિલ્ટર શા માટે જરૂરી છે? ફિલ્ટરના વિવિધ પ્રકારો જણાવો અને કોઈપણ એક પ્રકારનું ફિલ્ટર સમજાવો.

જવાબ:

ફિલ્ટરની જરૂરિયાત:

• રેક્ટિફાયર આઉટપુટમાં AC રિપપલ ઘટક હોય છે
• ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ માટે શુદ્ધ DC જરૂરી છે
• ફિલ્ટર્સ AC ઘટકોને દૂર કરીને પલ્સેટિંગ DCને સ્મૂધ કરે છે

ફિલ્ટરના પ્રકારો:

• કેપેસિટર ફિલ્ટર (C-ફિલ્ટર)
• ઇન્ડક્ટર ફિલ્ટર (L-ફિલ્ટર)
• LC ફિલ્ટર
• π (પાઇ) ફિલ્ટર
• CLC ફિલ્ટર

કેપેસિટર ફિલ્ટર:

કાર્ય:

• કેપેસિટર વોલ્ટેજ વધારા દરમિયાન ચાર્જ થાય છે
• વોલ્ટેજ ઘટાડા દરમિયાન ધીમે ધીમે ડિસ્ચાર્જ થાય છે
• ઇનપુટ ઘટે ત્યારે કરંટ પ્રદાન કરે છે
• રિપપલ વોલ્ટેજ ઘટાડે છે

ફાયદાઓ:

• સરળ અને સસ્તું
• હળવા લોડ માટે અસરકારક
• રિપપલ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે

મેમરી ટ્રીક: "કેપેસિટર પીક્સ પકડે, ધીમેથી છોડે"

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 માર્ક્સ]

રેક્ટિફાયરની જરૂરિયાત લખો. સર્કિટ ડાયાગ્રામ વડે બ્રિજ રેક્ટિફાયર સમજાવો અને તેના ઇનપુટ અને આઉટપુટ વેવફોર્મ્સ દોરો.

જવાબ:

રેક્ટિફાયરની જરૂરિયાત:

• ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે AC થી DC માં રૂપાંતર કરવા
• મોટાભાગના ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સને DC પાવરની જરૂર પડે છે
• બેટરી DC પ્રદાન કરે છે પરંતુ AC વિતરિત થાય છે
• પાવર સપ્લાયનો બિલ્ડિંગ બ્લોક
• ચાર્જિંગ સિસ્ટમ્સ માટે આવશ્યક

બ્રિજ રેક્ટિફાયર સર્કિટ:

goat

ઇનપુટ વેવફોર્મ:

goat

આઉટપુટ વેવફોર્મ:

goat

કાર્ય:

• પોઝિટિવ હાફ સાયકલ દરમિયાન: D1 અને D4 કંડક્ટ કરે છે
• નેગેટિવ હાફ સાયકલ દરમિયાન: D2 અને D3 કંડક્ટ કરે છે
• લોડને બંને સાયકલમાં એક જ દિશામાં કરંટ મળે છે
• ઇનપુટ વેવફોર્મના બંને અર્ધ-ચક્રનો ઉપયોગ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "ચાર ડાયોડ બધા કરંટને એક દિશામાં વાળે"

પ્રશ્ન 5(અ) [3 માર્ક્સ]

ઇલેક્ટ્રોનિક કચરાના કારણો સમજાવો.

જવાબ:

ઇલેક્ટ્રોનિક કચરાના કારણો:

• ઝડપી ટેકનોલોજીકલ અદ્યતનીકરણ
• ઉત્પાદનોની આયોજિત કાલગ્રસ્તતા
• ઉત્પાદનોનું ઘટતું જીવનકાળ
• નવા ઉપકરણોને પસંદ કરતી ગ્રાહક વર્તણૂક
• ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે મર્યાદિત રિપેર વિકલ્પો
• રિપ્લેસમેન્ટની તુલનામાં ઊંચા રિપેર ખર્ચ

મેમરી ટ્રીક: "ટેક્નોલોજી આગળ વધે, ઉત્પાદન જલ્દી બગડે"

પ્રશ્ન 5(બ) [4 માર્ક્સ]

PNP અને NPN ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સરખામણી કરો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

મેમરી ટ્રીક: "નેગેટિવ-પોઝિટિવ-નેગેટિવ વિરુદ્ધ પોઝિટિવ-નેગેટિવ-પોઝિટિવ"

પ્રશ્ન 5(ક) [7 માર્ક્સ]

પ્રતીક દોરો, MOSFET નું બાંધકામ અને કાર્ય સમજાવો.

જવાબ:

સિમ્બોલ:

goat

બાંધકામ:

કાર્ય સિદ્ધાંત:

• એન્હાન્સમેન્ટ મોડ N-ચેનલ MOSFET:

  • ગેટ વોલ્ટેજ વિના કોઈ ચેનલ અસ્તિત્વમાં નથી
  • પોઝિટિવ ગેટ વોલ્ટેજ સબસ્ટ્રેટમાંથી ઇલેક્ટ્રોન્સને આકર્ષે છે
  • ઉત્પન્ન થયેલી ચેનલ ડ્રેનથી સોર્સ સુધી કરંટ પ્રવાહને મંજૂરી આપે છે
  • ગેટ વોલ્ટેજ વધારવાથી કન્ડક્ટિવિટી વધે છે

• મુખ્ય વિશેષતાઓ:

  • વોલ્ટેજ-નિયંત્રિત ઉપકરણ (ઉચ્ચ ઇનપુટ ઇમ્પેડન્સ)
  • ગેટ કરંટની જરૂર નથી (BJT થી અલગ)
  • BJT કરતાં ઝડપી સ્વિચિંગ
  • ઓછુ પાવર ડિસિપેશન

એપ્લિકેશન્સ:

• ડિજિટલ લોજિક સર્કિટ્સ
• સ્વિચિંગ એપ્લિકેશન્સ
• એમ્પ્લિફાયર્સ
• પાવર કન્ટ્રોલ ડિવાઇસીસ

મેમરી ટ્રીક: "ગેટ વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રોન ચેનલ બનાવે"

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 માર્ક્સ]

ઈલેક્ટ્રોનિક કચરાને હેન્ડલ કરવાની પદ્ધતિઓ સમજાવો.

જવાબ:

ઈલેક્ટ્રોનિક કચરાને હેન્ડલ કરવાની પદ્ધતિઓ:

મેમરી ટ્રીક: "ઘટાડો, પુન:ઉપયોગ, રિસાયકલ, નિયમન, પુનઃપ્રાપ્તિ"

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 માર્ક્સ]

αdc અને βdc વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો.

જવાબ:

આકૃતિ:

goat

ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરંટ સંબંધો:

• IE = IC + IB (પ્રવેશ કરતો કરંટ નીકળતા કરંટ બરાબર)
• αdc = IC/IE (કોમન બેઝ કરંટ ગેઇન)
• βdc = IC/IB (કોમન એમિટર કરંટ ગેઇન)

ડેરિવેશન:

• IE = IC + IB માંથી
• બંને બાજુઓને IC થી ભાગો: IE/IC = 1 + IB/IC
• તેથી: 1/αdc = 1 + 1/βdc
• βdc માટે હલ કરતાં: βdc = αdc/(1-αdc)
• અને αdc માટે: αdc = βdc/(1+βdc)

મૂલ્યોની ટેબલ:

મેમરી ટ્રીક: "આલ્ફા-બીટા સંબંધિત છે αdc = βdc/(1+βdc)"

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 માર્ક્સ]

તેના ઇનપુટ અને આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓ સાથે CC ની રચના સમજાવો.

જવાબ:

કોમન કલેક્ટર સર્કિટ (એમિટર ફોલોઅર):

goat

ઇનપુટ લાક્ષણિકતાઓ: (IB vs VBE)

goat

આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓ: (IE vs VCE)

goat

મુખ્ય વિશેષતાઓ:

• વોલ્ટેજ ગેઇન ≈ 1 (થોડો ઓછો)
• ઉચ્ચ કરંટ ગેઇન (β+1)
• ઉચ્ચ ઇનપુટ ઇમ્પેડન્સ
• નીચું આઉટપુટ ઇમ્પેડન્સ
• ઇનપુટ અને આઉટપુટ વચ્ચે કોઈ ફેઝ ઇન્વર્ઝન નહીં
• બફર/ઇમ્પેડન્સ મેચિંગ સર્કિટ તરીકે ઉપયોગ

મેમરી ટ્રીક: "એમિટર બેઝ વોલ્ટેજને અનુસરે છે"