সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ১০ম অধ্যায়। এখানে ৭৫১টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৭৫১ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ১০
পাতা ১৬/৩৮
-
৩০১
নিচের কোন ডিভাইস এসিকে ডিসিতে রূপান্তর করে?
- ক ভোল্টমিটার
- খ ডায়োড
- গ অ্যামিটার
- ঘ ট্রানজিস্টর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ডায়োড
AC (দিক পরিবর্তী প্রবাহ)-কে DC (একমুখী প্রবাহ)-তে রূপান্তর করার কাজ করে ডায়োড, যা রেকটিফায়ার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ভোল্টমিটার ও অ্যামিটার পরিমাপক যন্ত্র, আর ট্রানজিস্টর মূলত বিবর্ধক/সুইচ হিসেবে কাজ করে। সঠিক উত্তর খ। -
৩০২
⚠️[যাচাই দরকার] বায়াসিং-এর ক্ষেত্রে ট্রানজিস্টরের জন্য কোনটি সঠিক?
- ক ফরওয়ার্ড বায়াসে বৃদ্ধি পায়
- খ রিভার্স বায়াসে হ্রাস পায়
- গ ফরওয়ার্ড ও রিভার্স বায়াসে সমান থাকে
- ঘ ফরওয়ার্ড বায়াসে হ্রাস পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ফরওয়ার্ড বায়াসে বৃদ্ধি পায়
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: স্টেমে কোন রাশি (প্রবাহ/রোধ/নিঃশেষিত স্তর) নিয়ে বলা হচ্ছে তা উল্লেখ নেই। রোধ/নিঃশেষিত স্তর ধরলে উত্তর "ফরওয়ার্ড বায়াসে হ্রাস পায়" (ঘ), কিন্তু প্রবাহ ধরলে উত্তর "ফরওয়ার্ড বায়াসে বৃদ্ধি পায়" (ক) -- দুই ভিন্ন উত্তর সম্ভব, স্টেম অসম্পূর্ণ। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): প্রশ্নের স্টেমে ঠিক কোন ভৌত রাশির (যেমন প্রবাহ, রোধ, বা নিঃশেষিত স্তরের প্রস্থ) কথা বলা হচ্ছে তা নির্দিষ্ট করা নেই। যদি প্রবাহের কথা ধরা হয়, তাহলে সাধারণভাবে সম্মুখ বায়াসে জাংশন প্রবাহ বৃদ্ধি পায় (ফরওয়ার্ড বায়াসে বৃদ্ধি পায়), যা অপশন ক-এর সাথে সংগতিপূর্ণ। -
৩০৩
⚠️[যাচাই দরকার] (7B.F6)16-এর বাইনারি মান---
- ক (11111011.11110110)2
- খ (110111.1111011)2
- গ (1111011.1100110)2
- ঘ (11010111.11100011)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) (11111011.11110110)2
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: (7B.F6)₁₆ = (1111011.11110110)₂ (হাত-হিসাবে যাচাই করা) -- কিন্তু কোনো অপশনই এটার সাথে হুবহু মেলে না। অপশন গ-এর পূর্ণসংখ্যা অংশ (1111011) ঠিক মিলে যায়, শুধু ভগ্নাংশ অংশ (1100110) ভিন্ন -- সম্ভবত বইয়ের টাইপো, কিন্তু নিশ্চিত না। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): (7B.F6)₁₆-কে বাইনারিতে রূপান্তর করতে প্রতিটি হেক্সাডেসিমেল অঙ্ককে সরাসরি ৪-বিট বাইনারিতে লেখা হয়: 7=0111, B=1011, F=1111, 6=0110। সুতরাং পূর্ণ সংখ্যা অংশ 0111 1011 = 01111011 (leading zero বাদ দিলে 1111011), এবং ভগ্নাংশ অংশ 1111 0110 = 11110110। অর্থাৎ প্রকৃত বাইনারি মান হওয়া উচিত (1111011.11110110)₂। প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে ভগ্নাংশ অংশ (.11110110) কেবল অপশন ক-এর সাথে হুবহু মেলে, তাই নিকটতম/উদ্দিষ্ট উত্তর হিসেবে ক ধরা হলো। -
৩০৪
উদ্দীপকের ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক প্রবাহ 5 mA এবং ভূমি প্রবাহ 100 μA। নিঃসারক প্রবাহ কত?
- ক 4.9 mA
- খ 5 mA
- গ 5.1 mA
- ঘ 5.2 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5.1 mA
ট্রানজিস্টরে মৌলিক প্রবাহ সম্পর্ক: Ie = IC + IB। এখানে IC = 5 mA, IB = 100 μA = 0.1 mA। সুতরাং Ie = 5 + 0.1 = 5.1 mA। সঠিক উত্তর গ। -
৩০৫
প্রবাহ বিবর্ধন গুণক α কত হবে?
- ক 0.02
- খ 0.98
- গ 1.02
- ঘ 50
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.98
প্রশ্নের মূল উদ্দীপকে (যা এই ব্যাচে পাওয়া যায়নি) সম্ভবত β = 50 দেওয়া আছে -- অপশন ঘ-তে সরাসরি "50" থাকা এবং অপশন ক-তে তার ব্যস্তক "0.02" (=150) থাকা এই অনুমানকে সমর্থন করে। β জানা থাকলে α = β(1+β) = 5051 ≈ 0.98 হয়, যা অপশন খ-এর সাথে মেলে। কমন-বেস কারেন্ট গেইন α সবসময় 1-এর কম হয় (সাধারণত 0.95-0.99 রেঞ্জে), তাই α = 1.02 (গ) বা α = 50 (ঘ) পদার্থবিজ্ঞানের সংজ্ঞা অনুযায়ী অসম্ভব -- এই দুটো বাতিল হয়। আবার 0.02 (ক) খুবই ছোট, α-এর স্বাভাবিক রেঞ্জের বাইরে। সবকিছু মিলিয়ে খ (0.98) সবচেয়ে যুক্তিসঙ্গত উত্তর। [পুনর্যাচাই নোট] ৩৯ নং প্রশ্নের সাথে শেয়ার্ড উদ্দীপক: "উদ্দীপকের ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক প্রবাহ 5 mA এবং ভূমি প্রবাহ 100 μA" (Ic=5mA, Ib=0.1mA) -- IE=IC+IB=5.1mA, α=ICIE=55.1=0.98 (হুবহু অপশন খ-এর সাথে মেলে)। -
৩০৬
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের চিত্রটি কিসের প্রতীক নির্দেশ করে? [প্রতীক আছে]
- ক AND
- খ OR
- গ NOR
- ঘ NOT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) AND
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে দেখানো প্রতীকটি কী গেটের তা না দেখে বলা যাচ্ছে না -
৩০৭
AND গেট ব্যবহৃত হয়---
- ক যৌক্তিক যোগের জন্য
- খ যৌক্তিক গুণের জন্য
- গ যৌক্তিক পূরকের জন্য
- ঘ যৌক্তিক ভাগের জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) যৌক্তিক গুণের জন্য
AND গেটের আউটপুট Y = A·B, অর্থাৎ ইনপুটগুলোর বুলিয়ান গুণফল (logical multiplication)। তাই AND গেট যৌক্তিক গুণের জন্য ব্যবহৃত হয়। OR গেট যৌক্তিক যোগের (Y = A + B) জন্য, NOT গেট যৌক্তিক পূরকের (complement) জন্য ব্যবহৃত হয়। সঠিক উত্তর খ। -
৩০৮
কোনটি মৌলিক গেট নয়?
- ক OR
- খ AND
- গ NAND
- ঘ NOT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) NAND
মৌলিক (basic) গেট তিনটি: AND, OR, NOT। এই তিনটি গেট দিয়ে যেকোনো লজিক সার্কিট বানানো যায়, তাই এদের মৌলিক গেট বলা হয়। NAND (এবং NOR) হলো "সার্বজনীন গেট" (universal gate) -- এটি AND ও NOT গেটের সমন্বয়ে গঠিত (NAND = (A·B)'), তাই এটি মৌলিক গেট নয়, যদিও এদের দিয়েও যেকোনো লজিক ফাংশন বানানো সম্ভব। তাই মৌলিক গেট নয় এমনটি হলো NAND (গ)। -
৩০৯
বাইনারি সংখ্যা (10111)2 এর ডেসিমেল সংখ্যা কোনটি?
- ক (22)10
- খ (23)10
- গ (18)10
- ঘ (30)10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (23)10
(10111)2 = 1×24 + 0×23 + 1×22 + 1×21 + 1×20 = 16 + 0 + 4 + 2 + 1 = 23। অর্থাৎ (10111)2 = (23)10। -
৩১০
X-NOR gate এর আউটপুট 1 হবে যখন ইনপুট দুটি হবে
(i) 0 এবং 0
(ii) 1 এবং 1
(iii) 1 এবং 0 নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
XNOR (X-NOR) গেটের আউটপুট Y = (A⊕B)' -- এটি 1 হয় যখন উভয় ইনপুট একই মান হয় (দুটোই 0 অথবা দুটোই 1)। ইনপুট ভিন্ন হলে (একটি 0, একটি 1) আউটপুট 0 হয়। তাই: i) 0 ও 0 -- আউটপুট 1 (সঠিক), ii) 1 ও 1 -- আউটপুট 1 (সঠিক), iii) 1 ও 0 -- ভিন্ন হওয়ায় আউটপুট 0 (ভুল)। সুতরাং সঠিক জোড়া হলো i ও ii। -
৩১১
চিত্রের Si ও Ge ডায়োড দুটি নীচে ভোল্টেজ যথাক্রমে 0.7 V এবং 0.3 V। 5.6 kΩ রোধের মধ্য দিয়ে কত তড়িৎ প্রবাহিত হবে?
- ক 0.47 mA
- খ 0.5 mA
- গ 1.96 mA
- ঘ 2.14 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.96 mA
চিত্রের বর্তনীতে ব্যাটারির EMF = 12V (উদ্দীপকের চিত্র ও ১৭৮ নং প্রশ্নের অপশনের সাথে ক্রস-রেফারেন্স করে নির্ণীত), যেখানে Si ডায়োডের নী-ভোল্টেজ 0.7V এবং Ge ডায়োডের নী-ভোল্টেজ 0.3V, উভয় ডায়োড সিরিজে সম্মুখী বায়াসে সংযুক্ত এবং একটি 5.6 kΩ রোধ সিরিজে আছে। KVL প্রয়োগ করে: I = (EMF − VSi − VGe)R = (12 − 0.7 − 0.3)5.6kΩ = 115.6kΩ ≈ 1.964 mA ≈ 1.96 mA। এটি অপশন গ-এর সাথে হুবহু মেলে। -
৩১২
উদ্দীপকে Ge ডায়োডটিকে উল্টো করে সংযোগ দিলে রোধটির দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য পূর্বাপেক্ষা---
- ক কমবে
- খ সসীম সীমায় বাড়বে
- গ শূন্য হবে
- ঘ অসীম হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য হবে
৪৬ নং প্রশ্নের একই বর্তনীতে (Si ও Ge ডায়োড রোধের সাথে সিরিজে, EMF=12V) Ge ডায়োডটিকে উল্টো করে (reverse) সংযোগ দিলে, সিরিজ বর্তনীতে একটি ডায়োড বিমুখী বায়াসে চলে যায়। যেহেতু ডায়োডগুলো সিরিজে আছে এবং বিমুখী বায়াসিত ডায়োডের মধ্য দিয়ে প্রবাহ কার্যত শূন্য (আদর্শ ডায়োডে অসীম রোধ), তাই পুরো বর্তনীর প্রবাহই শূন্য হয়ে যাবে (বর্তনী কার্যত open হয়ে যায়)। প্রবাহ শূন্য হলে রোধের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যও (V=IR অনুযায়ী) শূন্য হবে, যেখানে আগে এটি ছিল প্রায় 11V (5.6kΩ × 1.96mA ≈ 11V)। -
৩১৩
⚠️[যাচাই দরকার] প্রদত্ত লজিক গেট বর্তনীতে X = A হলে, Y =? [চিত্র আছে]
- ক A
- খ 0
- গ 1
- ঘ A̅
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: প্রশ্নটি একটি নির্দিষ্ট লজিক গেট বর্তনীর চিত্রের উপর ভিত্তি করে তৈরি, কিন্তু চিত্র/বর্তনী বিন্যাস এই ডেটাতে দেওয়া নেই, তাই গেটগুলোর প্রকৃত সংযোগ না জেনে Y নিশ্চিতভাবে নির্ণয় করা যাচ্ছে না। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): এই প্রশ্নে একটি নির্দিষ্ট লজিক গেট বর্তনীর চিত্র (গেটগুলোর সংযোগ বিন্যাস) থাকার কথা, যেখান থেকে X = A ধরে Y নির্ণয় করতে হবে। যদি বর্তনীটি এমন হয় যে দুইটি ইনভার্টার (NOT গেট) পরপর সংযুক্ত থাকে (double inversion), তাহলে Y = ((A)')' = A হবে, যা অপশন ক-এর সাথে মিলে -- এটি একটি সাধারণ প্যাটার্ন এই ধরনের প্রশ্নে। তবে চিত্র ছাড়া গেটের প্রকৃত বিন্যাস নিশ্চিতভাবে জানা সম্ভব নয়। -
৩১৪
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রটি কোন গেট নির্দেশ করে? [চিত্র আছে]
- ক NOT গেট
- খ NOR গেট
- গ AND গেট
- ঘ OR গেট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) NOT গেট
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের গেট-বর্তনী না দেখে গেট শনাক্ত করা যাচ্ছে না -
৩১৫
হেক্সাডেসিমেল 'C' এর বাইনারি হলো —
- ক 1001
- খ 1100
- গ 1010
- ঘ 1110
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1100
হেক্সাডেসিমেলে C = ডেসিমেল 12। 12-কে চার বিটের বাইনারিতে লিখলে: 12 = 8 + 4 = 11002 -
৩১৬
15 এর সমতুল্য অক্টাল ও হেক্সাডেসিমেল সংখ্যা কোনটি?
- ক 17 এবং F
- খ 16 এবং F
- গ 16 এবং D
- ঘ 15 এবং C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 17 এবং F
15 (দশমিক) কে অক্টালে রূপান্তর: 15 = 1×8 + 7 = (17)8। 15-কে হেক্সাডেসিমেলে রূপান্তর: 15 = F (হেক্সাডেসিমেলে 15-এর প্রতীক F)। তাই 15-এর সমতুল্য অক্টাল ও হেক্সাডেসিমেল সংখ্যা যথাক্রমে 17 এবং F। -
৩১৭
উদ্দীপকে A = (101101), B = (101), এবং C = (110111)2।
(i) A + C = (1100100)2
(ii) AB = (1001)2
(iii) C − A = (101010)2 নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
A=(101101)2=45, B=(101)2=5, C=(110111)2=55 (দশমিকে)। i) A+C = 45+55=100; 100-কে বাইনারিতে রূপান্তর করলে 100=64+32+4=(1100100)2 -- বিবৃতিটি সঠিক। ii) AB = 455=9; 9-কে বাইনারিতে রূপান্তর করলে 9=8+1=(1001)2 -- বিবৃতিটি সঠিক। iii) C−A = 55−45=10; 10-কে বাইনারিতে রূপান্তর করলে 10=8+2=(1010)2, কিন্তু বিবৃতিতে দেওয়া আছে (101010)2 যা দশমিকে 42 -- এটি ভুল। সুতরাং সঠিক বিবৃতি হলো i ও ii। -
৩১৮
বাইনারিতে A × C নিচের কোনটি?
- ক (111110101011)2
- খ (110110101011)2
- গ (100111101011)2
- ঘ (100110101011)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) (100110101011)2
A=(101101)2=45, C=(110111)2=55 (দশমিকে)। A×C = 45×55 = 2475 (দশমিকে)। এখন 2475-কে বাইনারিতে রূপান্তর (ক্রমাগত ভাগ পদ্ধতিতে): 2475=2048+256+128+32+8+2+1 = 211+28+27+25+23+21+20, যা বাইনারিতে (100110101011)2 -- এটি অপশন ঘ-এর সাথে হুবহু মেলে। -
৩১৯
C = A + B কোন লজিক গেট নির্দেশ করে?
- ক AND
- খ OR
- গ NOT
- ঘ NOR
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) OR
C = A + B সমীকরণটি বুলিয়ান যোগ (logical additionOR অপারেশন) নির্দেশ করে, যা OR গেটের বৈশিষ্ট্য (Y=A+B, দুই ইনপুটের যেকোনো একটি 1 হলেই আউটপুট 1)। AND গেটের সমীকরণ হতো C=A·B, NOT গেটের C=A', NOR গেটের C=(A+B)' -- এগুলো ভিন্ন। -
৩২০
বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পাবে যদি
(i) এর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা হয়
(ii) এতে ত্রিযোজী মৌল মিশানো হয়
(iii) এতে পঞ্চযোজী মৌল মিশানো হয় নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায় নিম্নোক্ত সবগুলো কারণেই: i) তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে বেশি সংখ্যক ইলেকট্রন-হোল জোড়া তাপীয়ভাবে উৎপন্ন হয়, ফলে মুক্ত চার্জবাহকের সংখ্যা ও পরিবাহিতা বাড়ে। ii) ত্রিযোজী মৌল (যেমন B, Al, Ga) মিশালে p-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি হয়, যেখানে হোলের সংখ্যা অনেক বেড়ে যায়, ফলে পরিবাহিতা বাড়ে। iii) পঞ্চযোজী মৌল (যেমন P, As, Sb) মিশালে n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি হয়, যেখানে মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা অনেক বেড়ে যায়, ফলে পরিবাহিতাও বাড়ে। সুতরাং i, ii ও iii -- তিনটিই সঠিক।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।