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शिखर व्युत्क्रम वोल्टता (PIV)

पश्चदिशिक अभिनत स्थिति के तहत डायोड की अधिकतम वोल्टता को शिखर व्युत्क्रम वोल्टता (PIV) के रूप में जाना जाता है।

अर्ध तरंग दिष्टकारी का शिखर व्युत्क्रम वोल्टता V_m.  है। 

यहाँ, V_m आपूर्ति वोल्टता का शिखर मान है।

गणना 

\(V_2=V_1({N_2\over N_1})\)

\(V_2=200({1\over 4})\)

V₂ = 50 V

यह वर्ग माध्य मूल मान है

PIV को अधिकतम मान में मापा जाता है।

अधिकतम  निम्न द्वारा दिया गया है::

\(V_{2(m)}=\sqrt{2}\times 50\)

V_2(m) = 70.7 V

डायोड की अभिनति (बायसिंग)

जब बैटरी का धनात्मक सिरा एनोड से जुड़ा होता है और ऋणात्मक सिरा कैथोड से जुड़ा होता है, तो डायोड को अग्रदिशिक अभिनति स्थिति में कहा जाता है।​

अग्रदिशिक अभिनति स्थितियों में, डायोड को इसके कट-इन(देहली) वोल्टता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

सिलिकॉन डायोड के लिए कट-इन वोल्टता 0.7 V है

सिलिकॉन डायोड के लिए कट-इन वोल्टेज 0.3 V है

जब बैटरी का धनात्मक सिरा कैथोड से जुड़ा होता है और ऋणात्मक सिरा एनोड से जुड़ा होता है, तो डायोड को पश्चदिशिक अभिनति स्थिति में कहा जाता है।

अग्रदिशिक अभिनति स्थितियों में, डायोड एक खुले परिपथ के रूप में कार्य करता है।​

अर्धचालकों के प्रकार 

​1.) P-प्रकार का अर्द्धचालक

• इस प्रकार के अर्द्धचालकों में 1 इलेक्ट्रॉन की कमी होती है, इसलिए वे अपने अष्टक को पूरा करने के लिए बोरॉन जैसी अपमिश्रण (डोपिंग) सामग्री से एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करते हैं, इसलिए इसे ग्राही-प्रकार के अर्द्धचालकों के रूप में जाना जाता है।
• बहुसंख्यक आवेश वाहक होल होते हैं और इलेक्ट्रॉन अल्पसंख्यक वाहक होते हैं।
• जर्मेनियम या सिलिकॉन जैसे अर्द्धचालकों को बोरॉन,इंडियम या गैलियम जैसे त्रिसंयोजी  परमाणुओं के साथ अपमिश्रित किया जाता है, उन्हें P - प्रकार अर्द्धचालक कहा जाता है।  

2.) N-प्रकार का अर्द्धचालक

अवधारणा:

तापस्थापी:

• पस्थापी, एक संलग्न क्षेत्र के तापमान को अनिवार्य रूप से स्थिर बनाए रखने के उद्देश्य से तापमान में परिवर्तन का पता लगाने के लिए एक उपकरण है।
• It is used in automatic heating appliances to control the temperature, i.e. systems including relays, valves, switches, etc.
• तापस्थापी संकेतों को उत्पन्न करता है, आमतौर पर विद्युत जब तापमान अधिक हो जाता है या वांछित मूल्य से नीचे आता है।
• तापस्थापी एक ऐसा उपकरण है जो स्वचालित रूप से तापमान को नियंत्रित करता है, या जब तापमान एक निश्चित बिंदु तक पहुंचता है तो यह एक उपकरण को सक्रिय करता है।
• इस प्रकार, इसका उपयोग जल स्नान या ओवन के निरंतर तापमान को बनाए रखने के लिए किया जा सकता है।

Important Points

थर्मास्टैट एक संपर्क प्रकार का विद्युत-यंत्रितक तापमान वाला संवेदक या स्विच है, जिसमें मूल रूप से निकेल, तांबा, टंगस्टन या एल्युमीनियम इत्यादि जैसे दो अलग-अलग धातु शामिल होते हैं, जो एक द्विधातुक स्ट्रिप बनाने के लिए एकसाथ बंधे हुए होते हैं।

एक इलेक्ट्रॉन ट्यूब में, एक वैक्यूम डायोड आमतौर पर "अंतरिक्ष प्रभारी सीमित धारा क्षेत्र" में काम करने के लिए बनाया जाता है।

अवधारणा:

एक वैक्यूम डायोड में वैक्यूम बल्ब के अंदर दो इलेक्ट्रोड, एक एनोड (प्लेट के रूप में भी जाना जाता है) और एक कैथोड होते हैं।

यहां विकल्पों का त्वरित स्पष्टीकरण दिया गया है:

1) अंतरिक्ष प्रभारी सीमित धारा क्षेत्र: यह वैक्यूम डायोड के लिए सामान्य ऑपरेटिंग क्षेत्र है। इस क्षेत्र में, ट्यूब के माध्यम से धारा को स्पेस चार्ज द्वारा नियंत्रित किया जाता है। "अंतरिक्ष प्रभार" कैथोड से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों के कारण ट्यूब के भीतर चार्ज घनत्व है। स्पेस चार्ज फ़ील्ड एनोड वोल्टेज द्वारा अधिक इलेक्ट्रॉनों के त्वरण का विरोध करता है, जिससे ट्यूब के माध्यम से करंट सीमित हो जाता है। जैसे-जैसे एनोड वोल्टेज बढ़ता है, स्पेस चार्ज अधिक फैलता है और करंट तब तक बढ़ सकता है जब तक कि यह अन्य तंत्रों द्वारा सीमित न हो जाए।

2) संतृप्ति क्षेत्र: एक वैक्यूम ट्यूब में, संतृप्ति एक ऐसी स्थिति है जहां लागू वोल्टेज में वृद्धि से वर्तमान प्रवाह में वृद्धि नहीं होती है क्योंकि सभी उपलब्ध इलेक्ट्रॉन पहले ही आकर्षित हो चुके होते हैं प्लेट (एनोड) के लिए. वर्तमान प्रवाह अपने अधिकतम निर्वात तक पहुँच गया है।

3) तापमान-सीमित क्षेत्र: यह एक ऐसा परिदृश्य होगा जहां गर्म कैथोड से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन वर्तमान पर एक सीमा निर्धारित करता है। यह आम तौर पर एक निम्न-वोल्टेज स्थिति है जहां एनोड वोल्टेज बढ़ाने से करंट बढ़ता है, लेकिन केवल कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा निर्धारित सीमा तक।

4) कट-ऑफ क्षेत्र: यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां कोई करंट नहीं है क्योंकि एनोड वोल्टेज अंतरिक्ष चार्ज क्षेत्र के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को खींचने के लिए बहुत कम है।

इसलिए, आम तौर पर, वैक्यूम डायोड को स्पेस चार्ज-सीमित वर्तमान क्षेत्र में संचालित किया जाता है, जहां लागू वोल्टेज और ट्यूब के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा के बीच संतुलन होता है, जो स्पेस चार्ज के घनत्व द्वारा नियंत्रित होता है। इसलिए, सबसे उपयुक्त उत्तर पहला है - "अंतरिक्ष प्रभार सीमित वर्तमान क्षेत्र"।

एक NPN ट्रांजिस्टर के प्रचालन के मोड निम्नानुसार हैं:

उपरोक्त तालिका से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि NPN ट्रांजिस्टर के सामान्य प्रचालन (सक्रिय मोड) के लिए, ​उत्सर्जक आधार संधि को अग्र अभिनत किया जाना चाहिए और आधार-संग्राहक संधि को विपरीत अभिनत ​किया जाना चाहिए।

सही उत्तर विकल्प 3): (शून्य)

संकल्पना:

• ऑनलाइन UPS एक प्रकार की निर्बाध बिजली आपूर्ति है जो दोहरी या डेल्टा रूपांतरण तकनीक का उपयोग करती है।
• दोहरे रूपांतरण के साथ, नेटवर्क उपकरण को सीधे AC आउटलेट से बिजली नहीं मिलती है। इसके बजाय, AC शक्ति एक दिष्टकारी में जाती है, जहां यह DC शक्ति बन जाती है।
• ऑनलाइन UPS में आउटपुट शक्ति आपूर्ति सदैव चालू रहती है, अर्थात् UPS बैटरी को चार्ज करते रहता है और भार में आपूर्ति करने के लिए बैटरी से धारा खींचता है।
• इसलिए, यहाँ कोई स्विचिंग नहीं होती है और इसलिए इसके स्रोत के बीच स्विचिंग में कोई समय विलंब नहीं होता है।
• ऑनलाइन UPS प्रणाली में मुख्य आपूर्ति से बैटरी तक परिवर्तित समय शून्य होता है।

• बक परिवर्तक (अपचायी परिवर्तक) एक DC-to-DC ​ विद्युत परिवर्तक है जो अपने इनपुट (आपूर्ति) से अपने आउटपुट (भार) के वोल्टेज (धारा में वृद्धि करते समय) को नीचे ले जाता है।
• यह स्विचित मोड विद्युत आपूर्ति  (SMPS) का एक वर्ग है, जिसमें आमतौर पर कम से कम दो अर्धचालक (एक डायोड और एक ट्रांजिस्टर होता है, हालांकि आधुनिक बक परिवर्तक अक्सर डायोड को तुल्यकालिक दिष्टकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले दूसरे ट्रांजिस्टर के साथ बदलते हैं) और कम से कम एक ऊर्जा भंडारण घटक जैसे संधारित्र, प्रेरक या दोनों का संयोजन इस रूप में होता है।
• वोल्टेज ऊर्मिका को निम्न करने के लिए, संधारित्र से बने फ़िल्टर(कभी-कभी प्रेरक के साथ संयोजन में) सामान्य रूप से इस परिवर्तक के आउटपुट (भार-पक्ष फ़िल्टर) और इनपुट (आपूर्ति-पक्ष) में जोड़े जाते हैं।

• स्विचिंग परिवर्तक (जैसे बक परिवर्तक) रैखिक नियामकों की तुलना में DC-से-DC रूपांतरण के लिए अधिक से अधिक विद्युत दक्षता प्रदान करते हैं, जो सरल परिपथ हैं जो ऊष्मा के रूप में विद्युत का अपव्यय करके वोल्टेज निम्न करते हैं, लेकिन वे आउटपुट धारा बढ़ाते नहीं है।
• बक परिवर्तक अत्यधिक दक्ष(अक्सर 90% से अधिक) हो सकते हैं, इसलिए वे कार्यों जैसे USB, DRAM और CPU (1.8 V या उससे कम)द्वारा आवश्यक निम्न वोल्टेज के लिए कंप्यूटर के मुख्य (थोक) आपूर्ति वोल्टेज (अक्सर 12 V) को परिवर्तित करने के लिए उपयोगी होते हैं।  

किसी भी प्रवर्धन के लिए, (वोल्टेज या विद्युत धारा), ट्रांजिस्टर सक्रिय क्षेत्र में अर्थात् संचालित किया जाना चाहिए। उत्सर्जक आधार जंक्शन अग्र अभिनत है और संग्राहक आधार जंक्शन पश्च अभिनत है।

संकल्पना:

• जब p - प्रकार के अर्धचालक क्रिस्टल को n - प्रकार के अर्धचालक क्रिस्टल के साथ निकटतम संपर्क में लाया जाता है, तो परिणामी व्यवस्था p - n जंक्शन डायोड कहलाती है।

वर्णन:

अग्र अभिनति-

• जब बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल N  - पक्ष और धनात्मक टर्मिनल P - पक्ष से जुड़ा होता है, तो संयोजन अग्र अभिनति कहलाता है। 
• अग्र अभिनति में बैटरी का लागू वोल्टेज V अधिकांश अवक्षय क्षेत्र पर कम हो जाता है और p-n जंक्शन के p - पक्ष और n - पक्ष पर होने वाली वोल्टेज कमी नगण्य रूप से कम होती है।
• ऐसा इसलिए होता है क्योंकि अवक्षय क्षेत्र का प्रतिरोध बहुत उच्च होता है क्योंकि इसमें कोई मुक्त आवेश वाहक नहीं होता है।
• अग्र अभिनति में अग्र वोल्टेज विभव अवरोध V_b का विरोध करता है। इसके परिणामस्वरूप विभव अवरोध की ऊंचाई कम हो जाती है और अवक्षय परत की चौड़ाई कम हो जाती है।
• चूँकि अग्र वोल्टेज बढ़ता है, इसलिए विशिष्ट मान पर अवक्षय क्षेत्र बहुत अधिक संकीर्ण बन जाता है जिससे बहुसंख्यक आवेश वाहकों की बड़ी संख्या जंक्शन को पार कर सकती है।

विपरीत अभिनति -

शक्ति इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कार्य इस प्रकार हैं:

सही उत्तर विकल्प 4): (भार धारा के औसत मान का आधा) है।

संकल्पना:

• दिष्टकारी एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा को दिष्टधारा में परिवर्तित करता है।
• p-n जंक्शन का उपयोग दिष्टकारी के रूप में किया जा सकता है क्योंकि यह केवल एक दिशा में धारा को प्रवाहित होने की अनुमति प्रदान करता है।

• धनात्मक अर्ध चक्र के दौरान पूर्ण-तरंग वाले दिष्टकारी में एक डायोड संचालित होता है और आउटपुट प्रदान करता है, उसीप्रकार ऋणात्मक अर्ध चक्र में दूसरा डायोड संचालित होता है और आउटपुट प्रदान करता है।
• पूर्ण-तरंग वाले दिष्टकारी में प्रत्येक डायोड में धारा इनपुट सिग्नल के अर्ध चक्र के लिए प्रवाहित होता है।
• पूर्ण तरंग वाले दिष्टकारी में प्रत्येक डायोड के माध्यम से प्रवाहित होने वाली औसत धारा भार धारा के औसत मान का आधा होता है।

• प्रवर्धक एक इलेक्ट्राॅनिक परिपथ है जिसका उपयोग वोल्टेज,धारा, या शक्ति के संदर्भ में कमजोर सिग्नल की क्षमता में वृद्धि करने के लिए किया जाता है।
• कमजोर सिग्नल की क्षमता में वृद्धि करने की  प्रक्रिया को प्रवर्धन कहा जाता है।
• एक प्रवर्धक का उपयोग संचार सिग्नल की आवृत्ति प्रतिक्रिया के एक प्रवर्धन को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• यह इसलिए है क्योंकि सिग्नल आवृत्ति के साथ परिपथ में संधारित्र का प्रतिघात बदल जाता है और इसलिए आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करता है।
• वोल्टेज लाभ और प्रवर्धक की सिग्नल आवृत्ति के बीच खींचे गए वक्र को आवृत्ति प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
• एक क्षीणक एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो तरंगरुप को पर्याप्त मात्रा में विरुपी किए बिना विद्युत सिग्नल के परिमाण को कम करता है।
• एक क्षीणक प्रभावी रूप से एक प्रवर्धक के विपरीत होता है।एक प्रवर्धक लाभ प्रदान करता है,जबकि एक क्षीणक हृास या 1 से कम लाभ प्रदान करता है।
• एक दिष्टकारी एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो ac सिग्नल को dc सिग्नल में परिवर्तित करता है।
• एक इन्वर्टर​ एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो dcसिग्नल को ac  सिग्नल में परिवर्तित करता है।