ঢাকা বোর্ড ২০২১ — সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

যে উৎস থেকে সরাসরি শক্তি পাওয়া যায় না, বরং অন্য উৎস থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে রূপান্তর করে ব্যবহারযোগ্য শক্তি পাওয়া যায় (যেমন বিদ্যুৎ, পেট্রোল, ব্যাটারি), তাকে গৌণ উৎস বলে।

অর্ধপরিবাহীর যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ডের মধ্যে নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান খুব কম (যেমন Si এর 1.1 eV)।

পরম শূন্য তাপমাত্রায় যোজন ব্যান্ড সম্পূর্ণ পূর্ণ ও পরিবহন ব্যান্ড সম্পূর্ণ খালি থাকে, তাই অর্ধপরিবাহী অন্তরকের মতো আচরণ করে।

তাপমাত্রা বাড়লে যোজন ব্যান্ডের অনেক ইলেকট্রন তাপশক্তি গ্রহণ করে সমযোজী বন্ধন ভেঙে পরিবহন ব্যান্ডে চলে যায় এবং যোজন ব্যান্ডে সমসংখ্যক হোল সৃষ্টি হয়।

ফলে আধান বাহকের (ইলেকট্রন ও হোল) সংখ্যা দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং পরিবাহিতা বাড়ে।

তাই তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে অর্ধপরিবাহীর রোধ হ্রাস পায়; অর্থাৎ অর্ধপরিবাহীর রোধের তাপমাত্রা গুণাঙ্ক ঋণাত্মক।

আমরা জানি,

β=I_CI_B

বা, β=1.15×10⁻³0.015×10⁻³

∴ β=76.67

অতএব, ট্রানজিস্টরটির প্রবাহ বিবর্ধক গুণক 76.67।

উদ্দীপকের বর্তনীতে সংগ্রাহক সরবরাহ বিভব V_CC, ভার রোধ R_L ও কালেক্টর-ইমিটার শ্রেণিতে যুক্ত। কার্শফের ভোল্টেজ সূত্র অনুসারে,

V_CC=I_CR_L+V_CE

বা, V_CE=V_CC−I_CR_L

ইনপুটে ধনাত্মক অর্ধচক্র এলে পীঠ প্রবাহ I_B বাড়ে, ফলে I_C=βI_B (β=76.67 গুণ) বাড়ে। তখন R_L এর দুই প্রান্তের বিভব V_RL=I_CR_L বাড়ে, কিন্তু V_CC ধ্রুব বলে V_CE=V_CC−I_CR_L কমে যায়।

আবার ইনপুটে ঋণাত্মক অর্ধচক্রে I_B ও I_C কমে, ফলে V_RL কমে এবং V_CE বাড়ে।

অর্থাৎ যেকোনো মুহূর্তে ΔV_CE=−ΔV_RL; R_L এর বিপরীতে বিভবের পরিবর্তন ইনপুট সংকেতের সমদশায় থাকে, কিন্তু কালেক্টর-ইমিটারের বিপরীতে বিভবের পরিবর্তন ইনপুট সংকেতের সাথে 180^∘ দশা পার্থক্যে থাকে। ফলে তরঙ্গ দুটির বিস্তার সমান হলেও একটি যখন শীর্ষে, অপরটি তখন পাদদেশে থাকে।

তাছাড়া V_CE তরঙ্গটি V_CC এর কাছাকাছি একটি ডিসি মানের উপর এবং V_RL তরঙ্গটি I_CR_L=1.15×10⁻³×50=0.0575 V ডিসি মানের উপর উপরিপাতিত থাকে।

অতএব, কালেক্টর-ইমিটারের বিপরীতে তরঙ্গ চিত্র এবং R_L এর বিপরীতে তরঙ্গ চিত্র একই হবে না; তরঙ্গ দুটি পরস্পরের সাথে 180^∘ বিপরীত দশায় থাকবে।