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।
-
৪০১
C-B সংযোগ ব্যবস্থায় একটি ট্রানজিস্টরের প্রবাহমাত্রা বিবর্ধন 0.95 হলে C-E-এর সংযোগ ব্যবস্থায় প্রবাহমাত্রা বিবর্ধন কত?
- ক 0.95
- খ 1.5
- গ 19
- ঘ 119
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 19
CB সংযোগে α=0.95 দেওয়া আছে। CE সংযোগের কারেন্ট গেইন β = α(1−α) = 0.95(1−0.95) = 0.950.05 = 19। -
৪০২
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে প্রদত্ত লজিক বর্তনীর বুলিয়ান অভিব্যক্তি হলো--- [চিত্র আছে]
- ক Y = A + B
- খ Y = A + B̅
- গ Y = A + B
- ঘ Y = A̅ + B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Y = A + B
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: লজিক বর্তনী চিত্র না দেখে বুলিয়ান এক্সপ্রেশন বলা যাচ্ছে না (এছাড়া ক ও গ অপশনে হুবহু একই টেক্সট "Y = A + B" ছাপা আছে -- বইয়ের নিজের ত্রুটি, FYI) -
৪০৩
বাইনারি সংখ্যা (1111111)2-কে বাইনারি সংখ্যা (101) দ্বারা ভাগ করলে ভাগশেষ---
- ক 0
- খ 10
- গ 11
- ঘ 100
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10
(1111111)2 = 12710 এবং (101)2 = 510। 127 ÷ 5 = 25 ভাগফল, ভাগশেষ = 127 − 25×5 = 127−125 = 2। 2 এর বাইনারি রূপ = 10। তাই ভাগশেষ (10)2। -
৪০৪
বুলিয়ান ফাংশন F = (A × B)(A + B̅) হলে, F-এর সমতুল্য মান কোনটি?
- ক A̅
- খ A
- গ B̅
- ঘ B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) A
F = (A×B)(A+B̅) সরলীকরণ করলে: F = AB·A + AB·B̅ = (A·A)B + A(B·B̅) = AB + A·0 = AB + 0 = AB। এই ফলাফল (AB) কোনো একক চলকের (A, A̅, B বা B̅) সাথে মেলে না -- অপশনগুলোর কোনোটিই "AB" নয়। উল্লেখ্য, বুলিয়ান বীজগণিতের একটি সুপরিচিত অভেদ (A+B)(A+B̅) = A + BB̅ = A (বণ্টন সূত্র অনুযায়ী), যা অপশন খ (A) এর সাথে মিলে যায় -- সম্ভবত মূল প্রশ্নে প্রথম রাশিটি "A×B" না হয়ে "A+B" হওয়ার কথা ছিল (মুদ্রণ/টাইপো সমস্যা)। প্রশ্নে লেখা মূল রাশি অনুযায়ী সরাসরি সরলীকরণ কোনো অপশনের সাথে মেলে না বলে নিশ্চিত উত্তর দেওয়া যাচ্ছে না। [পুনর্যাচাই নোট] আক্ষরিক F=(A×B)(A+B̅) সরলীকরণে F=AB পাওয়া যায় যা কোনো অপশনের সাথেই মেলে না (সব অপশন এক-চলক)। কিন্তু F=(A+B)(A+B̅) ধরলে (× আসলে + হওয়ার কথা, সাধারণ টাইপো) সরলীকরণ হয় F=A+BB̅=A+0=A, যা হুবহু অপশন খ-এর সাথে মেলে -- এটাই একমাত্র ব্যাখ্যা যেখানে একক-চলক উত্তর পাওয়া যায়। -
৪০৫
যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ড পরস্পর মিলে গেলে পদার্থটির প্রকৃতি কী?
- ক অতি পরিবাহী
- খ পরিবাহী
- গ অর্ধপরিবাহী
- ঘ অন্তরক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) পরিবাহী
যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ড পরস্পর মিলে (overlap) গেলে নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান (band gap) কার্যত শূন্য হয়ে যায় এবং প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন পরিবহন ব্যান্ডে সহজেই পাওয়া যায় -- এটি পরিবাহী (conductor) পদার্থের বৈশিষ্ট্য। -
৪০৬
পরিবাহী পদার্থের যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ডের মধ্যে শক্তি ব্যবধান---
- ক < 1.1 eV
- খ 1.1 eV
- গ (6—15) eV
- ঘ 0 eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0 eV
পরিবাহী পদার্থে যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ড একে অপরের সাথে ওভারল্যাপ করে থাকে, অর্থাৎ এদের মধ্যে কোনো শক্তি ব্যবধান (band gap) থাকে না — Eg ≈ 0 eV। এ কারণেই পরিবাহীতে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন সহজেই পরিবহন ব্যান্ডে চলে যেতে পারে এবং তড়িৎ প্রবাহ সহজে ঘটে। (তুলনায়, অর্ধপরিবাহীর ব্যান্ড গ্যাপ প্রায় 1.1 eV (Si), আর অন্তরকের 6–15 eV)। -
৪০৭
ট্রানজিস্টরের প্রবাহ লাভ β হলো---
- ক ΔIBΔIC
- খ ΔICΔIE
- গ ICIE
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনোটিই নয়
ট্রানজিস্টরের প্রবাহ লাভ β = ΔICΔIB (বা ICIB)। অপশন ক (ΔIBΔIC) β-এর ব্যস্তানুপাত, আর খ ও গ (ΔICΔIE, ICIE) হলো α-এর সংজ্ঞা। β-এর সঠিক রাশি কোনো অপশনে নেই। সঠিক উত্তর ঘ।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় গ দেওয়া আছে, যা ভুল; ICIE হলো α। -
৪০৮
কোনো ট্রানজিস্টর CE সংযোগ ব্যবস্থায় প্রবাহমাত্রা বিবর্ধন (gain) 40 এবং নিঃসারক প্রবাহমাত্রা 8.2 mA হলে ভূমি প্রবাহমাত্রা কত?
- ক 0.02 mA
- খ 0.2 mA
- গ 2.0 mA
- ঘ 0.4 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.2 mA
CE সংযোগে প্রবাহ লাভ β = ICIB এবং Ie = IC + IB। এই দুটো থেকে পাওয়া যায়, Ie = IB(β+1), অর্থাৎ IB = Ie(β+1)। এখানে β = 40, Ie = 8.2 mA। সুতরাং IB = 8.2(40+1) = 8.241 = 0.2 mA। উত্তর: 0.2 mA। -
৪০৯
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপকে একটি ডায়োডের I-V লেখচিত্র দেওয়া হলো। ডায়োডের গতি রোধ কত? [লেখচিত্র আছে]
- ক 0.5 Ω
- খ 2 Ω
- গ 5.7 Ω
- ঘ 15 Ω
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.5 Ω
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: I-V গ্রাফের দুটি বিন্দুর স্থানাংক (ঢাল বের করতে যা লাগে) টেক্সটে নেই -
৪১০
⚠️[যাচাই দরকার] নিঃসারক-সংগ্রাহক জাংশনে (VCE)-কে ধ্রুব রেখে IC = IB লেখচিত্র নিচের কোনটি হবে?
- ক [লেখচিত্র আছে]
- খ [লেখচিত্র আছে]
- গ [লেখচিত্র আছে]
- ঘ [লেখচিত্র আছে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [লেখচিত্র আছে]
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: IC বনাম IB লেখচিত্রের আকৃতি চারটি গ্রাফ থেকে বেছে নিতে হবে -
৪১১
জার্মেনিয়ামের Knee (নি) ভোল্টেজ কত?
- ক 1.0 V
- খ 0.3 V
- গ 0.5 V
- ঘ 0.7 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.3 V
জার্মেনিয়াম (Ge) ডায়োডের নী-ভোল্টেজ (kneecut-in voltage) প্রায় 0.3 V, যেখানে সিলিকন (Si) ডায়োডের ক্ষেত্রে এটি প্রায় 0.7 V। এই ভোল্টেজের নিচে ডায়োড কার্যত অপরিবাহী থাকে। উত্তর: 0.3 V। -
৪১২
একটি সাধারণ নিঃসারক বিবর্ধকের প্রবাহ লাভ 80. যদি নিঃসারক প্রবাহ 9.8 mA হয়, তাহলে পীঠ প্রবাহ কত ?
- ক 0.14 mA
- খ 0.13 mA
- গ 0.12 mA
- ঘ 0.11 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.12 mA
β = 80, IE = 9.8 mA
IE = IB + IC = IB + β IB = (1 + β) IB
∴ IB = IE1+β = 9.881 = 0.12 mA -
৪১৩
⚠️[যাচাই দরকার] নিম্নের বর্তনীর আউটপুট কোনটি?
- ক [চিত্র আছে]
- খ [চিত্র আছে]
- গ [চিত্র আছে]
- ঘ [চিত্র আছে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [চিত্র আছে]
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: বর্তনীর আউটপুট চারটি চিত্র থেকে বেছে নিতে হবে -
৪১৪
⚠️[যাচাই দরকার] X-OR এর প্রতীক কোনটি?
- ক [প্রতীক আছে]
- খ [প্রতীক আছে]
- গ [প্রতীক আছে]
- ঘ [প্রতীক আছে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [প্রতীক আছে]
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: X-OR গেটের প্রতীক চারটি চিত্র থেকে বেছে নিতে হবে -
৪১৫
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপকের লজিক বর্তনীর আউটপুট কোনটি? [চিত্র আছে]
- ক A̅B
- খ AB̅
- গ A + B̅
- ঘ A̅ + B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A̅B
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: লজিক বর্তনীর গঠন ছবিতে, টেক্সটে নেই -
৪১৬
একটি ট্রানজিস্টরে নিঃসারক, ভূমি ও সংগ্রাহকে ডোপিং-এর মাত্রা যথাক্রমে De, Dᵦ ও D𝒸 হলে সম্পর্কটি হবে---
- ক De = Dᵦ = D𝒸
- খ De < Dᵦ = D𝒸
- গ De > Dᵦ > D𝒸
- ঘ De > D𝒸 > Dᵦ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) De > D𝒸 > Dᵦ
ট্রানজিস্টরে নিঃসারক (Emitter) সবচেয়ে বেশি মাত্রায় ডোপড (যাতে প্রচুর সংখ্যক charge carrier জাংশন অতিক্রম করে বেসে ইনজেক্ট হতে পারে), সংগ্রাহক (Collector) মাঝারি মাত্রায় ডোপড এবং ভূমি/বেস (Base) খুবই কম মাত্রায় ডোপড ও পাতলা (যাতে বেশিরভাগ carrier রিকম্বাইন না হয়ে কালেক্টরে পৌঁছাতে পারে)। সুতরাং De > Dc > Dᵦ। -
৪১৭
পর্যায় সারণির কোন মৌলটি ব্যবহার করে n-টাইপ অর্ধপরিবাহী পাওয়া যায়?
- ক বোরন
- খ গ্যালিয়াম
- গ বিসমাথ
- ঘ ইউরিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিসমাথ
n-টাইপ অর্ধপরিবাহী পেতে হলে বিশুদ্ধ SiGe-তে পঞ্চযোজী (পর্যায় সারণির গ্রুপ 15VA) মৌল ডোপ করতে হয়, কারণ এর পঞ্চম যোজন ইলেকট্রনটি অতিরিক্ত (free) ইলেকট্রন হিসেবে কাজ করে। প্রদত্ত অপশনে বোরন ও গ্যালিয়াম ত্রিযোজী (p-টাইপ ডোপান্ট), আর বিসমাথ (Bi) হলো পঞ্চযোজী মৌল, যা n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। উত্তর: বিসমাথ। -
৪১৮
⚠️[যাচাই দরকার] (A+B̅)(B+A̅)-এর মান
(i) AB̅ + B A̅
(ii) A ⊕ B
(iii) A+B 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
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: (A+B̅)(B+A̅) আক্ষরিক সরলীকরণ করলে AB+A̅B̅ (XNOR) পাওয়া যায়, যা statement (i) AB̅+BA̅ (XOR) বা (ii) A⊕B (XOR) কোনোটার সাথেই মেলে না। সম্ভবত মূল প্রশ্নে "(A+B)(A̅+B̅)" ছিল (overline বসানোর টাইপো), যেটা সরলীকরণ করলে XOR হয় ও i, ii দুটোর সাথেই মেলে (ক) -- কিন্তু এই অনুমান নিশ্চিত না। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): বুলিয়ান identity অনুযায়ী (A+B)(A̅+B̅) = AA̅ + AB̅ + A̅B + BB̅ = 0 + AB̅ + A̅B + 0 = AB̅ + A̅B। আবার সংজ্ঞানুসারে A⊕B = AB̅ + A̅B। সুতরাং (A+B)(A̅+B̅) = AB̅+A̅B = A⊕B — অর্থাৎ i ও ii উভয়ই সঠিক এবং একে অপরের সমতুল্য। তবে iii (A+B) সাধারণভাবে এর সমান নয় (যেমন A=B=1 হলে (A+B)(A̅+B̅)=0 কিন্তু A+B=1)। তাই সঠিক উত্তর i ও ii। -
৪১৯
একটি ট্রানজিস্টর সাধারণ পীঠ সংযোগে আছে। যদি নিঃসারক প্রবাহ 0.85 mA এবং পীঠ প্রবাহ 50 μA হয়, তাহলে প্রবাহ বিবর্ধন গুণক কত?
- ক 0.06
- খ 0.94
- গ 1.06
- ঘ 16
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.94
সাধারণ পীঠ (CB) সংযোগে প্রবাহ বিবর্ধন গুণক α = ICIe। এখানে Ie = 0.85 mA, Iᵦ = 50 μA = 0.05 mA। যেহেতু Ie = IC + Iᵦ, তাই IC = Ie − Iᵦ = 0.85 − 0.05 = 0.80 mA। সুতরাং α = ICIe = 0.800.85 = 0.941 ≈ 0.94। -
৪২০
একটি ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে α = 0.9 হলে β-এর মান কত?
- ক 9
- খ 18
- গ 24
- ঘ 36
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9
α ও β-এর মধ্যে সম্পর্ক β = α(1−α)। এখানে α = 0.9, তাই β = 0.9(1−0.9) = 0.90.1 = 9।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।