←
NEET భౌతిక శాస్త్రం: ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ · Chapter 4

అర్ధవాహక ఎలక్ట్రానిక్స్ (Semiconductor Electronics)

గుర్తుంచుకోవలసినవి

  • శుద్ధ అర్ధవాహకంలో ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య కోటరాల (holes) సంఖ్యకు సమానం (nₑ = n_h = nᵢ). పంచసంయోజక పరమాణువుతో మాలిన్యీకరణం (doping) చేస్తే n-రకం అర్ధవాహకం, త్రిసంయోజక పరమాణువుతో చేస్తే p-రకం అర్ధవాహకం ఏర్పడుతుంది. ప్రతి సందర్భంలోనూ nₑ × n_h = nᵢ².
  • p-n సంధికి క్షీణ ప్రాంతం (depletion region) మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ (barrier potential) ఉంటాయి (సిలికాన్‌కు సుమారు 0.7 V, జర్మేనియంకు 0.3 V). ఇది పురోనతిలో బాగా వాహకత చూపుతుంది, తిరోనతిలో అతి స్వల్ప విద్యుత్తు మాత్రమే ఇస్తుంది, కాబట్టి ఇది రెక్టిఫయర్‌గా పనిచేస్తుంది.
  • LED పురోనతి (forward bias)లో, ఫోటోడయోడ్ తిరోనతి (reverse bias)లో ఉంటాయి, సౌర కణిక బాహ్య నతి లేకుండా పనిచేస్తుంది, జెనర్ డయోడ్ తిరోనతి భంజనంలో వోల్టేజ్ నియంత్రకంగా పనిచేస్తుంది.
  • అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యంతో సమానమైన ఔట్‌పుట్ ఇస్తుంది. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యానికి రెట్టింపు ఔట్‌పుట్ ఇస్తుంది. NAND మరియు NOR సార్వత్రిక గేట్‌లు.

వాహకాలు, బంధకాలు మరియు అర్ధవాహకాలు: శక్తి పట్టీలు

ఘనపదార్థంలో పరమాణువులు దగ్గరగా ఉండటం వల్ల బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌ల శక్తి స్థాయిలు పట్టీలుగా (bands) విస్తరిస్తాయి.

  • సంయోజకతా పట్టీ (Valence band): సంయోజక ఎలక్ట్రాన్‌ల శక్తుల పట్టీ; అల్ప ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇది నిండి ఉంటుంది లేదా దాదాపు నిండి ఉంటుంది.
  • వహన పట్టీ (Conduction band): సంయోజకతా పట్టీ పైన ఉండే పట్టీ; ఇక్కడ ఎలక్ట్రాన్‌లు స్వేచ్ఛగా కదిలి విద్యుత్తును వహించగలవు.
  • శక్తి అంతరం (Energy gap, band gap) E_g: సంయోజకతా పట్టీ పైభాగానికీ వహన పట్టీ కింది భాగానికీ మధ్య ఉన్న అంతరం.
వర్గంశక్తి పట్టీ చిత్రంపట్టీ అంతరంవిశిష్ట నిరోధం (సుమారు)
లోహం (వాహకం)వహన, సంయోజకతా పట్టీలు అతిపాతం చెందుతాయి, లేదా వహన పట్టీ పాక్షికంగా నిండి ఉంటుందిశూన్యం లేదా చాలా తక్కువ10⁻² నుంచి 10⁻⁸ Ω m
అర్ధవాహకంచిన్న అంతరంసుమారు 3 eV కంటే తక్కువ; Ge 0.67 eV, Si 1.1 eV10⁻⁵ నుంచి 10⁶ Ω m
బంధకం (Insulator)పెద్ద అంతరంసుమారు 3 eV కంటే ఎక్కువ10¹¹ నుంచి 10¹⁹ Ω m
  • ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, కొన్ని ఎలక్ట్రాన్‌లు ≥ E_g శక్తిని పొంది వహన పట్టీలోకి దూకుతాయి. కాబట్టి ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు అర్ధవాహకం వాహకత పెరుగుతుంది, నిరోధం తగ్గుతుంది. లోహంలో ఉష్ణోగ్రతతో పాటు నిరోధం పెరుగుతుంది.

శుద్ధ అర్ధవాహకాలు, ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు కోటరాలు

శుద్ధ అర్ధవాహకం (intrinsic semiconductor) అంటే శుద్ధమైన అర్ధవాహకం, ఉదాహరణకు శుద్ధ సిలికాన్ (Si) లేదా జర్మేనియం (Ge). ప్రతి పరమాణువుకు నాలుగు సంయోజక ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉంటాయి, అది పొరుగు పరమాణువులతో నాలుగు సహసంయోజక బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది.

  • ఉష్ణశక్తి వల్ల బంధం తెగినప్పుడు ఒక ఎలక్ట్రాన్ స్వేచ్ఛ పొందుతుంది. అది వదిలిన ఖాళీ స్థానాన్ని కోటరం (hole) అంటారు. కోటరం +e ఆవేశం గల ధనావేశ వాహకంగా పనిచేస్తుంది.
  • ఎలక్ట్రాన్‌లు, కోటరాలు జంటలుగా ఏర్పడతాయి. కాబట్టి nₑ = n_h = nᵢ, ఇక్కడ nᵢ శుద్ధ వాహక సాంద్రత (intrinsic carrier concentration).
  • మొత్తం విద్యుత్తు ఎలక్ట్రాన్ విద్యుత్తు, కోటర విద్యుత్తుల మొత్తం. విద్యుత్ క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్‌లు ధన ధ్రువం వైపు, కోటరాలు రుణ ధ్రువం వైపు కదులుతాయి.
  • ఉష్ణోగ్రతతో nᵢ పెరుగుతుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిలికాన్‌కు nᵢ సుమారు 1.5 × 10¹⁶ m⁻³.

అశుద్ధ అర్ధవాహకాలు: n-రకం మరియు p-రకం

శుద్ధ అర్ధవాహకానికి కొద్ది మొత్తంలో మాలిన్యాన్ని (డోపెంట్, సుమారు 10⁶ భాగాలలో 1 భాగం) కలిపితే దాని వాహకత చాలా పెరుగుతుంది. దీనిని డోపింగ్ (doping) అంటారు; డోపింగ్ చేసిన స్ఫటికం అశుద్ధ అర్ధవాహకం (extrinsic semiconductor). డోపెంట్ అయాన్‌లు స్థిరంగా ఉంటాయి, స్ఫటికం విద్యుత్‌పరంగా తటస్థంగానే ఉంటుంది.

లక్షణంn-రకంp-రకం
డోపెంట్పంచసంయోజక (దాత): ఆర్సెనిక్, ఫాస్ఫరస్, యాంటిమొనీత్రిసంయోజక (గ్రహీత): బోరాన్, అల్యూమినియం, గాలియం, ఇండియం
డోపెంట్ సంయోజక ఎలక్ట్రాన్‌లు53
ప్రభావంప్రతి డోపెంట్ పరమాణువు ఒక అదనపు స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్‌ను ఇస్తుందిప్రతి డోపెంట్ పరమాణువు ఒక కోటరాన్ని ఏర్పరుస్తుంది
అధిక సంఖ్యాక వాహకాలుఎలక్ట్రాన్‌లుకోటరాలు
అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలుకోటరాలుఎలక్ట్రాన్‌లు
సంబంధంnₑ ≫ n_hn_h ≫ nₑ
మొత్తం ఆవేశంతటస్థంతటస్థం
  • ద్రవ్యరాశి క్రియా నియమం (Law of mass action): ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఏ అర్ధవాహకానికైనా nₑ × n_h = nᵢ². డోపింగ్ వల్ల nₑ పెరిగితే n_h తగ్గుతుంది.

p-n సంధి

p-రకం, n-రకం స్ఫటికాలను ఒకే స్ఫటికంగా కలిపినప్పుడు p-n సంధి (junction) ఏర్పడుతుంది.

  • 1. విసరణం (Diffusion): ఎలక్ట్రాన్‌లు n వైపు (అధిక ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత) నుంచి p వైపుకు విసరణం చెందుతాయి. కోటరాలు p వైపు నుంచి n వైపుకు విసరణం చెందుతాయి. ఇది విసరణ విద్యుత్తును ఇస్తుంది.
  • 2. అడ్డం దాటిన ఎలక్ట్రాన్‌లు n వైపున స్థిరమైన ధన దాత అయాన్‌లను వదిలి వెళ్తాయి. అడ్డం దాటిన కోటరాలు p వైపున స్థిరమైన రుణ గ్రహీత అయాన్‌లను వదిలి వెళ్తాయి.
  • 3. సంధి చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతం చలనశీల వాహకాల నుంచి ఖాళీ అవుతుంది. ఇదే క్షీణ ప్రాంతం. దీని వెడల్పు 10⁻⁶ m పరిమాణ క్రమంలో ఉంటుంది.
  • 4. స్థిర అయాన్‌లు n వైపు నుంచి p వైపుకు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఇదే నిరోధక పొటెన్షియల్ (Si కు సుమారు 0.7 V, Ge కు 0.3 V). ఈ క్షేత్రం విసరణాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది.
  • 5. క్షేత్రం అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలను సంధి అడ్డంగా నెడుతుంది. ఈ చలన విద్యుత్తు (drift current) విసరణ విద్యుత్తుకు వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది. సమతాస్థితిలో రెండూ సమానం, నికర విద్యుత్తు శూన్యం.

క్షీణ ప్రాంతం వెడల్పు d అంతటా నిరోధక పొటెన్షియల్ V అయితే, క్షేత్రం సుమారు E = V/d. 10⁻⁶ m అంతటా 0.6 V కు, E = 6 × 10⁵ V m⁻¹.

అర్ధవాహక డయోడ్: పురోనతి మరియు తిరోనతి

రెండు లోహ స్పర్శలతో కూడిన p-n సంధి డయోడ్. దీని సంకేతం p వైపు నుంచి n వైపుకు చూపే బాణం, n వైపున ఒక గీత. పురోనతిలో సంప్రదాయ విద్యుత్తు దిశను బాణం చూపుతుంది.

లక్షణంపురోనతి (Forward bias)తిరోనతి (Reverse bias)
కనెక్షన్p ను ధన ధ్రువానికి, n ను రుణ ధ్రువానికిp ను రుణ ధ్రువానికి, n ను ధన ధ్రువానికి
ప్రయోగించిన క్షేత్రంనిరోధక క్షేత్రాన్ని వ్యతిరేకిస్తుందినిరోధక క్షేత్రానికి కలుస్తుంది
క్షీణ ప్రాంతంఇరుకవుతుందివెడల్పవుతుంది
నిరోధక ఎత్తుతగ్గుతుందిపెరుగుతుంది
విద్యుత్తుపెద్దది (mA); అధిక సంఖ్యాక వాహకాలు; మోకాలి వోల్టేజ్ దాటాక వేగంగా పెరుగుతుందిచాలా తక్కువ (μA); అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలు; దాదాపు స్థిరం
నిరోధంతక్కువ (మోకాలి వద్ద కొన్ని ఓమ్‌లు)చాలా ఎక్కువ

V–I అభిలక్షణం, మాటల్లో.

  • పురోనతిలో వోల్టేజ్ ఒక దేహళిని (మోకాలి లేదా కట్-ఇన్ వోల్టేజ్) దాటే వరకు విద్యుత్తు దాదాపు శూన్యం. ఇది Si కు సుమారు 0.7 V, Ge కు 0.3 V. దాని పైన విద్యుత్తు వేగంగా పెరుగుతుంది.
  • తిరోనతిలో వోల్టేజ్‌పై దాదాపు ఆధారపడని చిన్న స్థిర విద్యుత్తు (తిరోగమన సంతృప్త విద్యుత్తు, μA లో) ప్రవహిస్తుంది.
  • తగినంత పెద్ద తిరోగమన వోల్టేజ్ (భంజన వోల్టేజ్) వద్ద తిరోగమన విద్యుత్తు ఒక్కసారిగా పెరుగుతుంది, సాధారణ డయోడ్ దెబ్బతినవచ్చు.

రెక్టిఫయర్: అర్ధతరంగ మరియు పూర్ణతరంగ

రెక్టిఫయర్ (rectifier) ఏకాంతర వోల్టేజ్‌ను ఏకదిశ (స్పందన) వోల్టేజ్‌గా మారుస్తుంది. ఇది డయోడ్ ఏకదిశ వహనాన్ని వాడుతుంది.

అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్. ఒక డయోడ్‌ను లోడ్ నిరోధం R_L తో, AC జనకంతో (ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా) శ్రేణిలో కలుపుతారు.

  • ధన అర్ధచక్రంలో డయోడ్ పురోనతిలో ఉండి వహిస్తుంది. R_L అంతటా ఔట్‌పుట్ ఆ అర్ధచక్రం ఆకారంలో ఉంటుంది.
  • రుణ అర్ధచక్రంలో డయోడ్ తిరోనతిలో ఉంటుంది. విద్యుత్తు ప్రవహించదు, ఔట్‌పుట్ శూన్యం.
  • ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యం f కు సమానం (50 Hz ఇన్‌పుట్‌కు సెకనుకు 50 స్పందనలు).

పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్. కేంద్ర-నొక్కు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో రెండు డయోడ్‌లను వాడతారు. ద్వితీయ చుట్ట రెండు సగాలు వ్యతిరేక దశలో వోల్టేజ్‌లను ఇస్తాయి.

  • ఒక అర్ధచక్రంలో డయోడ్ D₁ వహిస్తుంది, D₂ తిరోనతిలో ఉంటుంది. తర్వాతి అర్ధచక్రంలో D₂ వహిస్తుంది, D₁ తిరోనతిలో ఉంటుంది.
  • రెండు అర్ధచక్రాలలోనూ లోడ్ గుండా విద్యుత్తు ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది.
  • ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం 2f (50 Hz ఇన్‌పుట్‌కు సెకనుకు 100 స్పందనలు).

పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ రెండు డయోడ్‌లను వాడుతుంది, రెండు అర్ధచక్రాలలోనూ వహిస్తుంది, అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ కంటే తక్కువ రిపుల్ కలిగి ఉంటుంది.

ఫిల్టర్ మరియు రిపుల్. రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ స్పందన DC. దాని AC భాగాన్ని రిపుల్ (ripple) అంటారు. లోడ్‌కు సమాంతరంగా ఉన్న కెపాసిటర్ ఫిల్టర్‌గా పనిచేస్తుంది: వోల్టేజ్ పెరిగినప్పుడు ఆవేశం పొందుతుంది, వోల్టేజ్ తగ్గినప్పుడు లోడ్ ద్వారా డిశ్చార్జ్ అవుతుంది. ఎక్కువ కెపాసిటెన్స్ తక్కువ రిపుల్ ఇస్తుంది.

ప్రత్యేక ప్రయోజన డయోడ్‌లు

LED (కాంతి ఉద్గార డయోడ్). GaAs, GaAsP లేదా GaP వంటి పదార్థంతో చేసిన, అధికంగా డోపింగ్ చేసిన p-n సంధి. ఇది పురోనతిలో ఉంటుంది.

  • సంధి దగ్గర ఎలక్ట్రాన్‌లు, కోటరాలు పునస్సంయోగం చెందినప్పుడు శక్తి కాంతిగా ఉద్గారమవుతుంది. ఫోటాన్ శక్తి పట్టీ అంతరానికి దాదాపు సమానం, కాబట్టి రంగు E_g పై ఆధారపడుతుంది.
  • ఇది పురోనతిలో పనిచేస్తుంది. దీని I–V వక్రం సాధారణ డయోడ్ వక్రం వలె ఉంటుంది, కానీ మోకాలి వోల్టేజ్ (సుమారు 1.5 V నుంచి 2.5 V) Si డయోడ్ కంటే ఎక్కువ.
  • తరంగదైర్ఘ్యం: λ (nm) = 1240 / E (eV), hc = 1240 eV nm వాడి. దృగ్గోచర కాంతి LED కి E_g సుమారు 1.8 eV నుంచి 3 eV అవసరం.

ఫోటోడయోడ్. తిరోనతిలో పనిచేసే, కిటికీ ద్వారా కాంతికి గురయ్యే p-n సంధి.

  • hν ≥ E_g శక్తి గల ఫోటాన్ క్షీణ ప్రాంతంలో ఎలక్ట్రాన్-కోటర జంటలను సృష్టిస్తుంది. ఇవి తిరోగమన విద్యుత్తును పెంచుతాయి.
  • కాంతి తీవ్రతతో తిరోగమన విద్యుత్తు పెరుగుతుంది. కాబట్టి కాంతి సంకేతాలను గుర్తించడానికి, కాంతి తీవ్రతను కొలవడానికి దీనిని వాడతారు.

సౌర కణిక (Solar cell). బాహ్య నతి లేకుండా కాంతిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే p-n సంధి.

  • ఫోటాన్‌లు సంధి దగ్గర ఎలక్ట్రాన్-కోటర జంటలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. సంధి క్షేత్రం వాటిని వేరు చేస్తుంది: ఎలక్ట్రాన్‌లు n వైపుకు, కోటరాలు p వైపుకు వెళ్తాయి. p వైపు ధనాత్మకంగా, n వైపు రుణాత్మకంగా మారి, ఒక emf ఏర్పడుతుంది.
  • I–V వక్రాన్ని నాల్గవ పాదంలో గీస్తారు; అక్కడ వోల్టేజ్ ధనాత్మకం, విద్యుత్తు రుణాత్మకం (కణిక జనకంగా పనిచేస్తుంది).

జెనర్ డయోడ్. తిరోగమన భంజనంలో పనిచేసేలా రూపొందించిన, అధికంగా డోపింగ్ చేసిన p-n సంధి.

  • పురోనతిలో దీని I–V వక్రం సాధారణ డయోడ్ వలె ఉంటుంది. తిరోనతిలో భంజన (జెనర్) వోల్టేజ్ V_Z వచ్చే వరకు విద్యుత్తు చాలా తక్కువ. తర్వాత విద్యుత్తు ఒక్కసారిగా పెరుగుతుంది, అయితే డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ V_Z వద్ద దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది.
  • వోల్టేజ్ నియంత్రకం: జెనర్‌ను తిరోనతిలో, లోడ్‌కు సమాంతరంగా, శ్రేణి నిరోధం R_s తో కలుపుతారు. ఇన్‌పుట్ లేదా లోడ్ మారితే, అదనపు విద్యుత్తు జెనర్ గుండా వెళ్తుంది, లోడ్ వోల్టేజ్ V_Z వద్దే ఉంటుంది.
  • విద్యుత్ సంబంధాలు: I (R_s గుండా) = (V_in − V_Z) / R_s; I_load = V_Z / R_L; I_Z = I − I_load.
పరికరంనతిపని సూత్రంఉపయోగం
LEDపురోనతిపునస్సంయోగం కాంతిని ఉద్గారం చేస్తుందిసూచికలు, డిస్‌ప్లేలు
ఫోటోడయోడ్తిరోనతికాంతి తిరోగమన విద్యుత్తును పెంచుతుందికాంతి గుర్తింపు
సౌర కణికఏదీ లేదుకాంతి సంధి వద్ద emf ను సృష్టిస్తుందిసూర్యకాంతి నుంచి శక్తి
జెనర్ డయోడ్తిరోనతి (భంజనం)V_Z వద్ద స్థిర వోల్టేజ్వోల్టేజ్ నియంత్రకం

తర్క గేట్‌లు (Logic gates)

తర్క గేట్‌లు బూలియన్ నియమాన్ని అనుసరించే డిజిటల్ వలయాలు. ఇన్‌పుట్, ఔట్‌పుట్ 0 (తక్కువ) లేదా 1 (ఎక్కువ).

గేట్మాటల్లో సంకేతంసమీకరణంనియమం
ORరెండు ఇన్‌పుట్‌లు, ఒక ఔట్‌పుట్ గల కవచం వంటి ఆకారం (వంపు తిరిగిన వెనుక భాగం)Y = A + Bఏ ఇన్‌పుట్ 1 అయినా ఔట్‌పుట్ 1
ANDరెండు ఇన్‌పుట్‌లు గల, చదునైన వెనుక భాగం గల D ఆకారపు శరీరంY = A · Bఅన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 1 అయితేనే ఔట్‌పుట్ 1
NOTఔట్‌పుట్ వద్ద చిన్న వృత్తం గల త్రిభుజం; ఒక ఇన్‌పుట్Y = A̅ఔట్‌పుట్ ఇన్‌పుట్‌కు వ్యతిరేకం
NANDఔట్‌పుట్ వద్ద చిన్న వృత్తం గల AND ఆకారంY = (A · B)̅అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 1 అయితేనే ఔట్‌పుట్ 0
NORఔట్‌పుట్ వద్ద చిన్న వృత్తం గల OR ఆకారంY = (A + B)̅అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 0 అయితేనే ఔట్‌పుట్ 1

సత్య పట్టిక:

ABORANDNANDNOR
000011
011010
101010
111100

NOT గేట్: ఇన్‌పుట్ 0 అయితే ఔట్‌పుట్ 1, ఇన్‌పుట్ 1 అయితే ఔట్‌పుట్ 0.

సరళ సంయోజనాలు.

  • AND తర్వాత NOT = NAND. OR తర్వాత NOT = NOR.
  • రెండు ఇన్‌పుట్‌లను కలిపిన NAND గేట్ NOT గేట్ లాగా పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే Y = (A · A)̅ = A̅.
  • NAND, NOR గేట్‌లను సార్వత్రిక గేట్‌లు (universal gates) అంటారు, ఎందుకంటే వాటితో ఏ ఇతర గేట్‌నైనా నిర్మించవచ్చు.

సాధించిన సంఖ్యా సమస్యలు

ఉదాహరణ 1. ద్రవ్యరాశి క్రియా నియమం. ఒక సిలికాన్ నమూనాలో nᵢ = 1.5 × 10¹⁶ m⁻³. దానిని nₑ = 4.5 × 10²² m⁻³ అయ్యేలా డోపింగ్ చేశారు. n_h కనుక్కోండి.

n_h = nᵢ² / nₑ = (1.5 × 10¹⁶)² / (4.5 × 10²²) = 2.25 × 10³² / 4.5 × 10²² = 5 × 10⁹ m⁻³. ఈ నమూనా n-రకం.

ఉదాహరణ 2. నిరోధంతో శ్రేణిలో డయోడ్. ఒక సిలికాన్ డయోడ్ (మోకాలి వోల్టేజ్ 0.7 V) 430 Ω నిరోధం, 5 V బ్యాటరీతో శ్రేణిలో పురోనతిలో ఉంది. విద్యుత్తు కనుక్కోండి.

నిరోధం అంతటా వోల్టేజ్ = 5 − 0.7 = 4.3 V. I = 4.3 / 430 = 0.01 A = 10 mA.

ఉదాహరణ 3. జెనర్ నియంత్రకం. 12 V సరఫరాను 100 Ω నిరోధం ద్వారా, 200 Ω లోడ్‌కు సమాంతరంగా ఉన్న 6 V జెనర్ డయోడ్‌కు కలిపారు.

శ్రేణి నిరోధంలో విద్యుత్తు = (12 − 6) / 100 = 0.06 A = 60 mA. లోడ్ విద్యుత్తు = 6 / 200 = 0.03 A = 30 mA. జెనర్ విద్యుత్తు = 60 − 30 = 30 mA. జెనర్ సామర్థ్యం = 6 × 0.03 = 0.18 W.

ఉదాహరణ 4. LED తరంగదైర్ఘ్యం. ఒక LED పట్టీ అంతరం 2.48 eV. hc = 1240 eV nm వాడండి.

λ = 1240 / 2.48 = 500 nm. ఆ కాంతి ఆకుపచ్చ.

సూత్ర సారాంశం

స్థిరాంకాలు: e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C; h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s; c = 3 × 10⁸ m s⁻¹; 1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ J; hc = 1240 eV nm.

రాశిసూత్రంగమనికలు
శుద్ధ వాహకాలుnₑ = n_h = nᵢశుద్ధ అర్ధవాహకం
ద్రవ్యరాశి క్రియnₑ n_h = nᵢ²ఏ అర్ధవాహకానికైనా, స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద
నిరోధక క్షేత్రంE = V/dV వోల్ట్‌లలో, d m లో
ఫోటాన్ శక్తిE = hc/λ, కాబట్టి λ (nm) = 1240 / E (eV)తరంగదైర్ఘ్యం నుంచి పట్టీ అంతరం
జంట సృష్టికి నియమంhν ≥ E_gఫోటోడయోడ్, సౌర కణిక
ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యంఅర్ధతరంగం f; పూర్ణతరంగం 2ff ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యం
జెనర్ విద్యుత్తుI_Z = (V_in − V_Z)/R_s − V_Z/R_Lజెనర్ నియంత్రకం
NOT, AND, ORA̅, A · B, A + Bబూలియన్ సమీకరణాలు
NAND, NOR(A · B)̅, (A + B)̅సార్వత్రిక గేట్‌లు

NEET ఉచ్చులు

  • 1. p-రకం అర్ధవాహకంలో కోటరాలు అధిక సంఖ్యాక వాహకాలు, కానీ స్ఫటికం విద్యుత్‌పరంగా తటస్థంగానే ఉంటుంది. అది ధనావేశితం కాదు.
  • 2. n-రకం పంచసంయోజక డోపెంట్‌లను (దాతలు) వాడుతుంది; p-రకం త్రిసంయోజక డోపెంట్‌లను (గ్రహీతలు) వాడుతుంది.
  • 3. తిరోగమన విద్యుత్తును అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలు నిర్ణయిస్తాయి. పురోగమన విద్యుత్తును అధిక సంఖ్యాక వాహకాలు నిర్ణయిస్తాయి.
  • 4. పురోనతిలో క్షీణ ప్రాంతం ఇరుకవుతుంది; తిరోనతిలో వెడల్పవుతుంది.
  • 5. మోకాలి వోల్టేజ్ Si కు సుమారు 0.7 V, Ge కు 0.3 V. వీటిని తారుమారు చేయవద్దు.
  • 6. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు అర్ధవాహకం నిరోధం తగ్గుతుంది; లోహం నిరోధం పెరుగుతుంది.
  • 7. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యాన్ని రెట్టింపు చేస్తుంది; అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ మార్చదు.
  • 8. ఫోటోడయోడ్ తిరోనతిలో, LED పురోనతిలో, సౌర కణిక నతి లేకుండా పనిచేస్తాయి.
  • 9. జెనర్ డయోడ్‌ను తిరోగమన భంజనంలో, శ్రేణి నిరోధంతో వాడతారు, దాని వోల్టేజ్ దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది.
  • 10. అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 1 అయితేనే NAND గేట్ 0 ఇస్తుంది; అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 0 అయితేనే NOR గేట్ 1 ఇస్తుంది. OR గేట్ తర్వాత NOT అంటే NOR, NAND కాదు.

ఒక్క వాక్యంలో

  • 1. సిలికాన్ పట్టీ అంతరం 1.1 eV, జర్మేనియం పట్టీ అంతరం 0.67 eV.
  • 2. లోహంలో సంయోజకతా పట్టీ, వహన పట్టీ అతిపాతం చెందుతాయి.
  • 3. బంధకం పట్టీ అంతరం సుమారు 3 eV కంటే ఎక్కువ.
  • 4. శుద్ధ అర్ధవాహకంలో nₑ = n_h = nᵢ.
  • 5. పంచసంయోజక డోపెంట్ n-రకం అర్ధవాహకాన్ని, త్రిసంయోజక డోపెంట్ p-రకం అర్ధవాహకాన్ని ఇస్తుంది.
  • 6. ప్రతి అర్ధవాహకానికీ nₑ n_h లబ్ధం nᵢ² కు సమానం.
  • 7. క్షీణ ప్రాంతంలో చలనశీల వాహకాలు ఉండవు, దాని వెడల్పు సుమారు 10⁻⁶ m.
  • 8. నిరోధక పొటెన్షియల్ Si కు సుమారు 0.7 V, Ge కు 0.3 V.
  • 9. పురోనతి నిరోధాన్ని తగ్గిస్తుంది; తిరోనతి దానిని పెంచుతుంది.
  • 10. అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ 50 Hz ఇన్‌పుట్‌కు 50 Hz ఔట్‌పుట్ ఇస్తుంది; పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ 100 Hz ఇస్తుంది.
  • 11. లోడ్ అంతటా కలిపిన కెపాసిటర్ రిపుల్‌ను తగ్గించే ఫిల్టర్‌గా పనిచేస్తుంది.
  • 12. LED పురోనతిలో ఉంటుంది, దాని కాంతి రంగు పట్టీ అంతరంపై ఆధారపడుతుంది.
  • 13. ఫోటోడయోడ్ తిరోనతిలో ఉంటుంది, కాంతి తీవ్రతతో దాని విద్యుత్తు పెరుగుతుంది.
  • 14. జెనర్ డయోడ్ తిరోగమన భంజనంలో వోల్టేజ్‌ను స్థిరంగా ఉంచుతుంది.
  • 15. NAND, NOR గేట్‌లు సార్వత్రిక గేట్‌లు.

సాధన ప్రశ్నలు

  1. కింది వాటిలో ఏది సుమారు 1.1 eV శక్తి అంతరం కలిగి ఉంటుంది?

    1. రాగి వంటి లోహం
    2. జర్మేనియం
    3. సిలికాన్
    4. వజ్రం వంటి బంధకం
    సమాధానం

    C. సిలికాన్

    Si కు E_g = 1.1 eV, Ge కు 0.67 eV. లోహానికి అంతరం ఉండదు, బంధకానికి సుమారు 3 eV కంటే ఎక్కువ.

    Which of the following has an energy gap of about 1.1 eV?

    1. A metal such as copper
    2. Germanium
    3. Silicon
    4. An insulator such as diamond

  2. ఒక సిలికాన్ నమూనాలో శుద్ధ వాహక సాంద్రత nᵢ = 2 × 10¹⁶ m⁻³. ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత 1 × 10²² m⁻³ అయ్యేలా దానిని డోపింగ్ చేశారు. కోటరాల సాంద్రత

    1. 4 × 10¹⁰ m⁻³
    2. 4 × 10⁵⁴ m⁻³
    3. 2 × 10⁻⁶ m⁻³
    4. 2 × 10¹⁰ m⁻³
    సమాధానం

    A. 4 × 10¹⁰ m⁻³

    n_h = nᵢ²/nₑ = (2 × 10¹⁶)² / 10²² = 4 × 10³² / 10²² = 4 × 10¹⁰ m⁻³. సరిచూడండి: nₑ × n_h = 10²² × 4 × 10¹⁰ = 4 × 10³² = nᵢ².

    A silicon sample has an intrinsic carrier concentration nᵢ = 2 × 10¹⁶ m⁻³. It is doped so that the electron concentration is 1 × 10²² m⁻³. The hole concentration is

    1. 4 × 10¹⁰ m⁻³
    2. 4 × 10⁵⁴ m⁻³
    3. 2 × 10⁻⁶ m⁻³
    4. 2 × 10¹⁰ m⁻³

  3. శుద్ధ సిలికాన్‌ను దేనితో డోపింగ్ చేస్తే p-రకం అర్ధవాహకం లభిస్తుంది

    1. ఫాస్ఫరస్
    2. బోరాన్
    3. యాంటిమొనీ
    4. ఆర్సెనిక్
    సమాధానం

    B. బోరాన్

    బోరాన్ త్రిసంయోజకం (గ్రహీత). ఫాస్ఫరస్, ఆర్సెనిక్, యాంటిమొనీ పంచసంయోజకాలు, అవి n-రకాన్ని ఇస్తాయి.

    A p-type semiconductor is obtained by doping pure silicon with

    1. phosphorus
    2. boron
    3. antimony
    4. arsenic

  4. p-రకం అర్ధవాహకంలో అధిక సంఖ్యాక ఆవేశ వాహకాలు

    1. ఎలక్ట్రాన్‌లు
    2. కదలగల ధన అయాన్‌లు
    3. కదలగల రుణ అయాన్‌లు
    4. కోటరాలు
    సమాధానం

    D. కోటరాలు

    త్రిసంయోజక డోపింగ్ కోటరాలను అధిక సంఖ్యాక వాహకాలుగా చేస్తుంది. అయాన్‌లు జాలకంలో స్థిరంగా ఉంటాయి.

    In a p-type semiconductor the majority charge carriers are

    1. electrons
    2. positive ions that can move
    3. negative ions that can move
    4. holes

  5. జర్మేనియం p-n సంధి అంతటా నిరోధక పొటెన్షియల్ సుమారు

    1. 0.7 V
    2. 0.67 V
    3. 1.1 V
    4. 0.3 V
    సమాధానం

    D. 0.3 V

    Ge కు సుమారు 0.3 V, Si కు 0.7 V. (0.67 eV అనేది Ge పట్టీ అంతరం.)

    The barrier potential across a germanium p-n junction is about

    1. 0.7 V
    2. 0.67 V
    3. 1.1 V
    4. 0.3 V

  6. ఒక సిలికాన్ డయోడ్ (మోకాలి వోల్టేజ్ 0.7 V) 860 Ω నిరోధం, 5 V ఘటంతో శ్రేణిలో పురోనతిలో ఉంది. విద్యుత్తు

    1. 5 mA
    2. 8.1 mA
    3. 4.3 mA
    4. 5.8 mA
    సమాధానం

    A. 5 mA

    R అంతటా వోల్టేజ్ = 5 − 0.7 = 4.3 V. I = 4.3 / 860 = 5 × 10⁻³ A = 5 mA. సరిచూడండి: 5 mA × 860 Ω = 4.3 V.

    A silicon diode (knee voltage 0.7 V) is forward biased in series with a 860 Ω resistor and a 5 V cell. The current is

    1. 5 mA
    2. 8.1 mA
    3. 4.3 mA
    4. 5.8 mA

  7. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్‌కు 50 Hz పౌనఃపున్యం గల AC ఇన్‌పుట్ ఇచ్చారు. ఔట్‌పుట్ స్పందనల పౌనఃపున్యం

    1. 200 Hz
    2. 50 Hz
    3. 100 Hz
    4. 25 Hz
    సమాధానం

    C. 100 Hz

    పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం 2f = 100 Hz.

    A full-wave rectifier is fed with an AC input of frequency 50 Hz. The frequency of the output pulses is

    1. 200 Hz
    2. 50 Hz
    3. 100 Hz
    4. 25 Hz

  8. 2 × 10⁻⁶ m వెడల్పు గల క్షీణ ప్రాంతం అంతటా పొటెన్షియల్ భేదం 0.6 V. ఆ ప్రాంతంలో సగటు విద్యుత్ క్షేత్రం

    1. 1.2 × 10⁶ V m⁻¹
    2. 3 × 10⁵ V m⁻¹
    3. 1.2 × 10⁻⁶ V m⁻¹
    4. 3 × 10⁻⁶ V m⁻¹
    సమాధానం

    B. 3 × 10⁵ V m⁻¹

    E = V/d = 0.6 / (2 × 10⁻⁶) = 3 × 10⁵ V m⁻¹. సరిచూడండి: 3 × 10⁵ × 2 × 10⁻⁶ = 0.6 V.

    A depletion region of width 2 × 10⁻⁶ m has a potential difference of 0.6 V across it. The average electric field in the region is

    1. 1.2 × 10⁶ V m⁻¹
    2. 3 × 10⁵ V m⁻¹
    3. 1.2 × 10⁻⁶ V m⁻¹
    4. 3 × 10⁻⁶ V m⁻¹

  9. ఒక LED పట్టీ అంతరం 2.0 eV. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, అది ఉద్గారించే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు

    1. 620 nm
    2. 1240 nm
    3. 62 nm
    4. 310 nm
    సమాధానం

    A. 620 nm

    λ = hc/E = 1240 / 2.0 = 620 nm. సరిచూడండి: 1240 / 620 = 2.0 eV.

    An LED has a band gap of 2.0 eV. Taking hc = 1240 eV nm, the wavelength of the light it emits is about

    1. 620 nm
    2. 1240 nm
    3. 62 nm
    4. 310 nm

  10. 400 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతి ఒక అర్ధవాహకంపై పడుతుంది. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, ప్రతి ఫోటాన్ శక్తి

    1. 4.96 eV
    2. 1.55 eV
    3. 3.1 eV
    4. 0.31 eV
    సమాధానం

    C. 3.1 eV

    E = 1240 / 400 = 3.1 eV. సరిచూడండి: 3.1 eV × 400 nm = 1240 eV nm.

    Light of wavelength 400 nm falls on a semiconductor. Taking hc = 1240 eV nm, the energy of each photon is

    1. 4.96 eV
    2. 1.55 eV
    3. 3.1 eV
    4. 0.31 eV

  11. 15 V సరఫరా, 250 Ω శ్రేణి నిరోధం ద్వారా భంజన వోల్టేజ్ 9 V గల జెనర్ డయోడ్‌కు ఇవ్వబడింది. జెనర్ డయోడ్ అంతటా 600 Ω లోడ్ కలిపారు. జెనర్ డయోడ్ గుండా విద్యుత్తు

    1. 15 mA
    2. 39 mA
    3. 24 mA
    4. 9 mA
    సమాధానం

    D. 9 mA

    మొత్తం విద్యుత్తు = (15 − 9)/250 = 24 mA. లోడ్ విద్యుత్తు = 9/600 = 15 mA. I_Z = 24 − 15 = 9 mA.

    A 15 V supply feeds a Zener diode of breakdown voltage 9 V through a 250 Ω series resistor. A 600 Ω load is connected across the Zener diode. The current through the Zener diode is

    1. 15 mA
    2. 39 mA
    3. 24 mA
    4. 9 mA

  12. 620 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల ఫోటాన్ ఒక అర్ధవాహకంలో శోషించబడుతుంది. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, ఈ ఫోటాన్ ఎలక్ట్రాన్-కోటర జంటను సృష్టించగల గరిష్ఠ పట్టీ అంతరం సుమారు

    1. 1.2 eV
    2. 2.0 eV
    3. 0.5 eV
    4. 620 eV
    సమాధానం

    B. 2.0 eV

    E = 1240 / 620 = 2.0 eV. 2.0 eV లేదా అంతకంటే తక్కువ అంతరాన్ని దాటవచ్చు.

    A photon of wavelength 620 nm is absorbed in a semiconductor. Taking hc = 1240 eV nm, the largest band gap across which this photon can create an electron-hole pair is about

    1. 1.2 eV
    2. 2.0 eV
    3. 0.5 eV
    4. 620 eV

  13. ఒక NAND గేట్ రెండు ఇన్‌పుట్‌లను కలిపి ఒకే ఇన్‌పుట్ A గా చేశారు. ఆ వలయం ప్రవర్తించేది

    1. NOT గేట్ లాగా
    2. AND గేట్ లాగా
    3. NOR గేట్ లాగా
    4. OR గేట్ లాగా
    సమాధానం

    A. NOT గేట్ లాగా

    Y = (A · A)̅ = A̅. A = 0 అయినప్పుడు ఔట్‌పుట్ 1, A = 1 అయినప్పుడు ఔట్‌పుట్ 0.

    A NAND gate has its two inputs joined together to a single input A. The circuit behaves as

    1. a NOT gate
    2. an AND gate
    3. a NOR gate
    4. an OR gate

  14. ఒక జర్మేనియం డయోడ్ (మోకాలి వోల్టేజ్ 0.3 V) 470 Ω నిరోధం, 5 V ఘటంతో శ్రేణిలో పురోనతిలో ఉంది. విద్యుత్తు

    1. 9.1 mA
    2. 10.6 mA
    3. 10 mA
    4. 11.3 mA
    సమాధానం

    C. 10 mA

    R అంతటా వోల్టేజ్ = 5 − 0.3 = 4.7 V. I = 4.7/470 = 0.01 A = 10 mA. సరిచూడండి: 10 mA × 470 Ω = 4.7 V.

    A germanium diode (knee voltage 0.3 V) is forward biased in series with a 470 Ω resistor and a 5 V cell. The current is

    1. 9.1 mA
    2. 10.6 mA
    3. 10 mA
    4. 11.3 mA

  15. ఒక సాధారణ p-n సంధిని పురోనతిలో ఉంచినప్పుడు, దాని క్షీణ ప్రాంతం

    1. పూర్తిగా అదృశ్యమై, ఏ వోల్టేజ్ వద్దనైనా అలాగే ఉంటుంది
    2. వెడల్పవుతుంది
    3. మారకుండా ఉంటుంది
    4. ఇరుకవుతుంది
    సమాధానం

    D. ఇరుకవుతుంది

    పురోనతి నిరోధక క్షేత్రాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది, కాబట్టి నిరోధక ఎత్తు తగ్గుతుంది, క్షీణ ప్రాంతం ఇరుకవుతుంది.

    When an ordinary p-n junction is forward biased, its depletion region

    1. disappears completely and stays so at any voltage
    2. becomes wider
    3. remains unchanged
    4. becomes narrower

  16. రెండు ఇన్‌పుట్‌లూ 0 అయినప్పుడు మాత్రమే 1 ఔట్‌పుట్ ఇచ్చే తర్క గేట్ ఏది?

    1. NAND
    2. NOR
    3. OR
    4. AND
    సమాధానం

    B. NOR

    NOR(0, 0) = NOT(0 + 0) = 1; మిగతా అన్ని ఇన్‌పుట్‌లకూ ఔట్‌పుట్ 0. NAND(0, 0) కూడా 1, కానీ NAND (0,1) మరియు (1,0) లకు కూడా 1 ఇస్తుంది.

    Which logic gate gives output 1 only when both of its inputs are 0?

    1. NAND
    2. NOR
    3. OR
    4. AND

  17. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: శుద్ధ అర్ధవాహకంలో ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య కోటరాల సంఖ్యకు సమానం. ప్రవచనం II: n-రకం అర్ధవాహకంలో ఎలక్ట్రాన్, కోటర సాంద్రతల లబ్ధం nᵢ² కు సమానం.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి

    ఎలక్ట్రాన్‌లు, కోటరాలు జంటలుగా ఏర్పడతాయి. ద్రవ్యరాశి క్రియా సంబంధం nₑ n_h = nᵢ² డోపింగ్ చేసిన నమూనాలకూ వర్తిస్తుంది.

    Given below are two statements: Statement I: In a pure semiconductor the number of electrons equals the number of holes. Statement II: In an n-type semiconductor the product of the electron and hole concentrations is equal to nᵢ².

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  18. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: అర్ధవాహకం ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు దాని నిరోధం పెరుగుతుంది. ప్రవచనం II: పంచసంయోజక మాలిన్యంతో డోపింగ్ చేస్తే p-రకం అర్ధవాహకం ఏర్పడుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    B. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు

    ఉష్ణోగ్రతతో అర్ధవాహకం నిరోధం తగ్గుతుంది, మరియు p-రకానికి త్రిసంయోజక మాలిన్యం కావాలి. రెండూ సరికావు.

    Given below are two statements: Statement I: The resistance of a semiconductor increases when its temperature rises. Statement II: A p-type semiconductor is made by doping with a pentavalent impurity.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  19. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: p-n సంధి తిరోగమన విద్యుత్తు అల్ప సంఖ్యాక వాహకాల వల్ల కలుగుతుంది. ప్రవచనం II: పురోనతి పొటెన్షియల్ నిరోధక ఎత్తును పెంచుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు

    తిరోగమన విద్యుత్తును అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలు వహిస్తాయి. పురోనతి నిరోధకాన్ని తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి ప్రవచనం II సరికాదు.

    Given below are two statements: Statement I: The reverse current of a p-n junction is due to minority carriers. Statement II: Forward bias increases the height of the potential barrier.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  20. రెక్టిఫయర్‌ల గురించి కింది వాటిలో ఏ ప్రవచనాలు సరైనవి? 1. అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యానికి సమానం. 2. కేంద్ర-నొక్కు పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ రెండు డయోడ్‌లను వాడుతుంది. 3. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యానికి సమానం.

    1. 2 మరియు 3 మాత్రమే
    2. 1 మరియు 3 మాత్రమే
    3. 1 మరియు 2 మాత్రమే
    4. 1, 2 మరియు 3
    సమాధానం

    C. 1 మరియు 2 మాత్రమే

    ప్రవచనాలు 1, 2 సరైనవి. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ 2f ఇస్తుంది, కాబట్టి 3 తప్పు.

    Which of the following statements about rectifiers are correct? 1. The output frequency of a half-wave rectifier equals the input frequency. 2. A centre-tap full-wave rectifier uses two diodes. 3. The output frequency of a full-wave rectifier equals the input frequency.

    1. 2 and 3 only
    2. 1 and 3 only
    3. 1 and 2 only
    4. 1, 2 and 3

  21. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: సౌర కణికను బాహ్య పురోనతితో పనిచేయిస్తారు. ప్రవచనం II: ఫోటోడయోడ్‌ను తిరోనతిలో పనిచేయిస్తారు.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది

    సౌర కణిక బాహ్య నతి లేకుండా పనిచేస్తుంది, కాబట్టి ప్రవచనం I సరికాదు. ఫోటోడయోడ్ తిరోనతిలో ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రవచనం II సరైనది.

    Given below are two statements: Statement I: A solar cell is operated with an external forward bias. Statement II: A photodiode is operated in reverse bias.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  22. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: వోల్టేజ్ నియంత్రకంగా వాడే జెనర్ డయోడ్‌ను తిరోనతిలో కలుపుతారు. ప్రవచనం II: భంజనంలోకి వచ్చాక, జెనర్ డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది, విద్యుత్తు మారుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి

    రెండూ సరైనవి. లోడ్ వద్ద ఈ స్థిర వోల్టేజ్ V_Z యే నియంత్రకం పనిచేయడానికి కారణం.

    Given below are two statements: Statement I: A Zener diode used as a voltage regulator is connected in reverse bias. Statement II: Once in breakdown, the voltage across a Zener diode stays almost constant while the current changes.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  23. శక్తి పట్టీల గురించి కింది వాటిలో ఏ ప్రవచనాలు సరైనవి? 1. లోహంలో వహన, సంయోజకతా పట్టీలు అతిపాతం చెందుతాయి, లేదా వహన పట్టీ పాక్షికంగా నిండి ఉంటుంది. 2. జర్మేనియం పట్టీ అంతరం సిలికాన్ పట్టీ అంతరం కంటే తక్కువ. 3. బంధకం పట్టీ అంతరం 1 eV కంటే తక్కువ.

    1. 1 మాత్రమే
    2. 1 మరియు 2 మాత్రమే
    3. 2 మరియు 3 మాత్రమే
    4. 1, 2 మరియు 3
    సమాధానం

    B. 1 మరియు 2 మాత్రమే

    1 మరియు 2 సరైనవి (Ge 0.67 eV, Si 1.1 eV). బంధకం అంతరం సుమారు 3 eV కంటే ఎక్కువ, కాబట్టి 3 తప్పు.

    Which of the following statements about energy bands are correct? 1. In a metal the conduction and valence bands overlap, or the conduction band is partly filled. 2. The band gap of germanium is smaller than that of silicon. 3. An insulator has a band gap of less than 1 eV.

    1. 1 only
    2. 1 and 2 only
    3. 2 and 3 only
    4. 1, 2 and 3

  24. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: OR గేట్‌కు A = 1 మరియు B = 0 ఇన్‌పుట్‌లకు ఔట్‌పుట్ 1. ప్రవచనం II: NAND గేట్‌కు A = 0 మరియు B = 0 ఇన్‌పుట్‌లకు ఔట్‌పుట్ 0.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు

    OR(1, 0) = 1. NAND(0, 0) = NOT(0 · 0) = 1, కాబట్టి ప్రవచనం II సరికాదు.

    Given below are two statements: Statement I: An OR gate gives output 1 for inputs A = 1 and B = 0. Statement II: A NAND gate gives output 0 for inputs A = 0 and B = 0.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  25. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: 2.48 eV పట్టీ అంతరం గల LED 500 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని ఉద్గారిస్తుంది (hc = 1240 eV nm). ప్రవచనం II: ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతి ఫోటాన్‌లకు ఎక్కువ శక్తి ఉంటుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు

    λ = 1240 / 2.48 = 500 nm. E = hc/λ కాబట్టి, ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం అంటే తక్కువ శక్తి; అందువల్ల ప్రవచనం II సరికాదు.

    Given below are two statements: Statement I: An LED with a band gap of 2.48 eV emits light of wavelength 500 nm (hc = 1240 eV nm). Statement II: Light of longer wavelength has photons of greater energy.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  26. కింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: p-n సంధి క్షీణ ప్రాంతంలో పెద్ద సంఖ్యలో చలనశీల ఎలక్ట్రాన్‌లు, కోటరాలు ఉంటాయి. ప్రవచనం II: సిలికాన్ సంధి నిరోధక పొటెన్షియల్ సుమారు 0.7 V.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది

    క్షీణ ప్రాంతంలో చలనశీల వాహకాలు ఉండవు, కాబట్టి ప్రవచనం I సరికాదు. ప్రవచనం II సరైనది.

    Given below are two statements: Statement I: The depletion region of a p-n junction contains a large number of mobile electrons and holes. Statement II: The barrier potential of a silicon junction is about 0.7 V.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  27. నిశ్చితవాక్యం (A): అర్ధవాహకం ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు దాని నిరోధం తగ్గుతుంది. కారణం (R): అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్-కోటర జంటలు ఏర్పడతాయి.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ

    ఎక్కువ వాహకాలంటే ఎక్కువ వాహకత, కాబట్టి తక్కువ నిరోధం.

    Assertion (A): The resistance of a semiconductor decreases as its temperature increases. Reason (R): More electron-hole pairs are created at a higher temperature.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  28. నిశ్చితవాక్యం (A): అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ ఇన్‌పుట్ పౌనఃపున్యంతో సమానమైన ఔట్‌పుట్ ఇస్తుంది. కారణం (R): అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ ఒకే డయోడ్‌ను వాడుతుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    B. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు

    రెండూ సత్యమే. ఒక అర్ధచక్రం మాత్రమే వహించడం వల్ల ప్రతి ఇన్‌పుట్ చక్రానికి ఒక స్పందన వస్తుంది; డయోడ్‌ల సంఖ్య వివరణ కాదు.

    Assertion (A): A half-wave rectifier gives an output of the same frequency as the input. Reason (R): A half-wave rectifier uses a single diode.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  29. నిశ్చితవాక్యం (A): NAND గేట్ ఒక సార్వత్రిక గేట్. కారణం (R): అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 1 అయినప్పుడు మాత్రమే NAND గేట్ 1 ఇస్తుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    C. A సత్యం కానీ R అసత్యం

    ఏ గేట్‌నైనా NAND గేట్‌లతో నిర్మించవచ్చు. అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు 1 అయినప్పుడు NAND గేట్ 1 కాదు, 0 ఇస్తుంది, కాబట్టి R అసత్యం.

    Assertion (A): The NAND gate is a universal gate. Reason (R): A NAND gate gives output 1 only when all its inputs are 1.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  30. నిశ్చితవాక్యం (A): తిరోనతిలో క్షీణ ప్రాంతం వెడల్పు తగ్గుతుంది. కారణం (R): తిరోనతి నిరోధక ఎత్తును పెంచుతుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    D. A అసత్యం కానీ R సత్యం

    తిరోనతి క్షీణ ప్రాంతాన్ని వెడల్పు చేస్తుంది, నిరోధకాన్ని పెంచుతుంది. A అసత్యం, R సత్యం.

    Assertion (A): The width of the depletion region decreases in reverse bias. Reason (R): Reverse bias increases the height of the potential barrier.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  31. నిశ్చితవాక్యం (A): జెనర్ డయోడ్‌ను వోల్టేజ్ నియంత్రకంగా వాడతారు. కారణం (R): భంజనంలో జెనర్ డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ విస్తృత విద్యుత్ అవధిలో దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ

    దాదాపు స్థిరమైన V_Z లోడ్ వోల్టేజ్‌ను స్థిరంగా ఉంచుతుంది.

    Assertion (A): A Zener diode is used as a voltage regulator. Reason (R): In breakdown the voltage across the Zener diode stays nearly constant over a wide range of current.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  32. నిశ్చితవాక్యం (A): సౌర కణిక అంతటా పురోనతి బ్యాటరీ కలిపి దానిని పనిచేయిస్తారు. కారణం (R): కాంతి సంధి వద్ద ఎలక్ట్రాన్-కోటర జంటలను సృష్టిస్తుంది, సంధి క్షేత్రం వాటిని వేరు చేస్తుంది కాబట్టి సౌర కణిక emf ను ఇస్తుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    D. A అసత్యం కానీ R సత్యం

    సౌర కణిక బాహ్య నతి లేకుండా పనిచేస్తుంది; A అసత్యం. R దాని పని యొక్క సరైన వర్ణన.

    Assertion (A): A solar cell is operated with a forward-bias battery connected across it. Reason (R): A solar cell gives an emf because light creates electron-hole pairs at the junction, which the junction field separates.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  33. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. LED b. ఫోటోడయోడ్ c. సౌర కణిక d. జెనర్ డయోడ్. జాబితా II: i. పురోనతి ii. తిరోనతి iii. బాహ్య నతి లేదు iv. తిరోగమన భంజనం

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-i, b-ii, c-iv, d-iii
    సమాధానం

    B. a-i, b-ii, c-iii, d-iv

    LED పురోనతిలో, ఫోటోడయోడ్ తిరోనతిలో ఉంటాయి, సౌర కణికకు బాహ్య నతి ఉండదు, జెనర్ డయోడ్ తిరోగమన భంజనంలో పనిచేస్తుంది.

    Match List I with List II. List I: a. LED b. Photodiode c. Solar cell d. Zener diode. List II: i. Forward bias ii. Reverse bias iii. No external bias iv. Reverse breakdown

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-i, b-ii, c-iv, d-iii

  34. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. n-రకంలో అధిక సంఖ్యాక వాహకాలు b. p-రకంలో అధిక సంఖ్యాక వాహకాలు c. శుద్ధ అర్ధవాహకం d. గ్రహీత మాలిన్యం. జాబితా II: i. ఎలక్ట్రాన్‌లు ii. కోటరాలు iii. సమాన సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్‌లు, కోటరాలు iv. త్రిసంయోజక పరమాణువు

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-i, b-ii, c-iv, d-iii
    సమాధానం

    B. a-i, b-ii, c-iii, d-iv

    n-రకం: ఎలక్ట్రాన్‌లు; p-రకం: కోటరాలు; శుద్ధ అర్ధవాహకం: nₑ = n_h; గ్రహీత అంటే త్రిసంయోజక పరమాణువు.

    Match List I with List II. List I: a. Majority carriers in n-type b. Majority carriers in p-type c. Intrinsic semiconductor d. Acceptor impurity. List II: i. Electrons ii. Holes iii. Equal numbers of electrons and holes iv. Trivalent atom

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-i, b-ii, c-iv, d-iii

  35. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I (గేట్): a. OR b. AND c. NAND d. NOR. జాబితా II (సమీకరణం): i. (A + B)̅ ii. A · B iii. A + B iv. (A · B)̅

    1. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    2. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    4. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
    సమాధానం

    D. a-iii, b-ii, c-iv, d-i

    OR అంటే A + B, AND అంటే A · B, NAND అంటే (A · B)̅, NOR అంటే (A + B)̅.

    Match List I with List II. List I (gate): a. OR b. AND c. NAND d. NOR. List II (expression): i. (A + B)̅ ii. A · B iii. A + B iv. (A · B)̅

    1. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    2. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    4. a-iii, b-ii, c-iv, d-i

  36. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. 50 Hz ఇన్‌పుట్‌కు అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం b. 50 Hz ఇన్‌పుట్‌కు పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్ ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం c. కేంద్ర-నొక్కు పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్‌లో డయోడ్‌ల సంఖ్య d. అర్ధతరంగ రెక్టిఫయర్‌లో డయోడ్‌ల సంఖ్య. జాబితా II: i. 100 Hz ii. 1 iii. 50 Hz iv. 2

    1. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
    2. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
    3. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    4. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    సమాధానం

    A. a-iii, b-i, c-iv, d-ii

    అర్ధతరంగం: ఒక డయోడ్‌తో f = 50 Hz. పూర్ణతరంగం: రెండు డయోడ్‌లతో 2f = 100 Hz.

    Match List I with List II. List I: a. Output frequency of a half-wave rectifier for a 50 Hz input b. Output frequency of a full-wave rectifier for a 50 Hz input c. Number of diodes in a centre-tap full-wave rectifier d. Number of diodes in a half-wave rectifier. List II: i. 100 Hz ii. 1 iii. 50 Hz iv. 2

    1. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
    2. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
    3. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    4. a-iii, b-i, c-ii, d-iv

  37. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. సిలికాన్ పట్టీ అంతరం b. జర్మేనియం పట్టీ అంతరం c. సిలికాన్ సంధి నిరోధక పొటెన్షియల్ d. జర్మేనియం సంధి నిరోధక పొటెన్షియల్. జాబితా II: i. 0.3 V ii. 0.67 eV iii. 1.1 eV iv. 0.7 V

    1. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    2. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
    4. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    సమాధానం

    C. a-iii, b-ii, c-iv, d-i

    Si: 1.1 eV మరియు 0.7 V. Ge: 0.67 eV మరియు 0.3 V.

    Match List I with List II. List I: a. Band gap of silicon b. Band gap of germanium c. Barrier potential of silicon junction d. Barrier potential of germanium junction. List II: i. 0.3 V ii. 0.67 eV iii. 1.1 eV iv. 0.7 V

    1. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    2. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
    4. a-iii, b-ii, c-i, d-iv

  38. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. లోహం b. అర్ధవాహకం c. బంధకం d. పురోనతి p-n సంధి. జాబితా II: i. పట్టీ అంతరం సుమారు 3 eV కంటే ఎక్కువ ii. వహన, సంయోజకతా పట్టీలు అతిపాతం చెందుతాయి iii. చిన్న పట్టీ అంతరం, సుమారు 3 eV కంటే తక్కువ iv. క్షీణ ప్రాంతం ఇరుకవుతుంది

    1. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
    2. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    సమాధానం

    A. a-ii, b-iii, c-i, d-iv

    లోహం: అతిపాతం చెందే పట్టీలు; అర్ధవాహకం: చిన్న అంతరం; బంధకం: పెద్ద అంతరం; పురోనతి క్షీణ ప్రాంతాన్ని ఇరుకుగా చేస్తుంది.

    Match List I with List II. List I: a. Metal b. Semiconductor c. Insulator d. Forward-biased p-n junction. List II: i. Band gap greater than about 3 eV ii. Conduction and valence bands overlap iii. Small band gap, less than about 3 eV iv. Depletion region narrows

    1. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
    2. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    4. a-ii, b-iii, c-iv, d-i

  39. సంకేతం A ఒక OR గేట్ ఒక ఇన్‌పుట్‌కు వెళ్తుంది. సంకేతం B ఒక NOT గేట్ గుండా అదే OR గేట్ రెండవ ఇన్‌పుట్‌కు వెళ్తుంది. ఏ ఇన్‌పుట్ విలువలకు (A, B) ఔట్‌పుట్ Y = 0?

    1. A = 1, B = 0
    2. A = 0, B = 1
    3. A = 1, B = 1
    4. A = 0, B = 0
    సమాధానం

    B. A = 0, B = 1

    Y = A + B̅. Y = 0 కావాలంటే A = 0 మరియు B̅ = 0, కాబట్టి B = 1. వరుసల పరిశీలన: (0,0) కు 0 + 1 = 1; (0,1) కు 0 + 0 = 0; (1,0) కు 1; (1,1) కు 1.

    A signal A goes to one input of an OR gate. A signal B goes through a NOT gate to the other input of the same OR gate. For which input values (A, B) is the output Y equal to 0?

    1. A = 1, B = 0
    2. A = 0, B = 1
    3. A = 1, B = 1
    4. A = 0, B = 0

  40. ఒక NOR గేట్ ఔట్‌పుట్‌ను ఒక NOT గేట్‌కు ఇచ్చారు. ఆ సంయోజనం ఒకే ఒక్క ఈ గేట్ లాగా ప్రవర్తిస్తుంది

    1. NOT గేట్
    2. AND గేట్
    3. NAND గేట్
    4. OR గేట్
    సమాధానం

    D. OR గేట్

    NOT(NOR(A, B)) = A + B. వరుసల పరిశీలన: (0,0) → NOR 1 → 0; (0,1) → 0 → 1; (1,0) → 0 → 1; (1,1) → 0 → 1. ఇది OR సత్య పట్టిక.

    The output of a NOR gate is fed into a NOT gate. The combination behaves as a single

    1. NOT gate
    2. AND gate
    3. NAND gate
    4. OR gate

  41. భంజన వోల్టేజ్ 8 V గల జెనర్ డయోడ్‌ను 400 Ω లోడ్‌కు సమాంతరంగా కలిపారు. ఈ సంయోజనాన్ని 200 Ω శ్రేణి నిరోధం ద్వారా 18 V జనకానికి కలిపారు. జెనర్ డయోడ్‌లో వెదజల్లబడే సామర్థ్యం

    1. 0.9 W
    2. 0.16 W
    3. 0.4 W
    4. 0.24 W
    సమాధానం

    D. 0.24 W

    మొత్తం విద్యుత్తు = (18 − 8)/200 = 50 mA. లోడ్ విద్యుత్తు = 8/400 = 20 mA. I_Z = 30 mA. P = 8 × 0.03 = 0.24 W.

    A Zener diode of breakdown voltage 8 V is connected in parallel with a 400 Ω load. The combination is connected to an 18 V source through a 200 Ω series resistor. The power dissipated in the Zener diode is

    1. 0.9 W
    2. 0.16 W
    3. 0.4 W
    4. 0.24 W

  42. ఒక ఫోటోడయోడ్ పట్టీ అంతరం 1.24 eV. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, అది గుర్తించగల కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు ఎంత వరకు

    1. 500 nm
    2. 1000 nm
    3. 1.0 nm
    4. 2000 nm
    సమాధానం

    B. 1000 nm

    జంట సృష్టికి hν ≥ E_g కావాలి, కాబట్టి λ ≤ hc/E_g = 1240 / 1.24 = 1000 nm.

    A photodiode has a band gap of 1.24 eV. Taking hc = 1240 eV nm, it can detect light of wavelength up to about

    1. 500 nm
    2. 1000 nm
    3. 1.0 nm
    4. 2000 nm

  43. ఒక విద్యార్థి రెక్టిఫయర్ లోడ్ నిరోధం అంతటా చాలా పెద్ద కెపాసిటర్‌ను కలిపాడు. ఔట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌లో రిపుల్

    1. పెరుగుతుంది
    2. 100% అవుతుంది, ఔట్‌పుట్ శూన్యమవుతుంది
    3. తగ్గుతుంది
    4. సరిగ్గా అలాగే ఉంటుంది
    సమాధానం

    C. తగ్గుతుంది

    పెద్ద కెపాసిటర్ లోడ్ ద్వారా నెమ్మదిగా డిశ్చార్జ్ అవుతుంది, కాబట్టి ఔట్‌పుట్ మృదువుగా ఉంటుంది, రిపుల్ తగ్గుతుంది.

    A student connects a much larger capacitor across the load resistor of a rectifier. The ripple in the output voltage will

    1. increase
    2. become 100% and the output will be zero
    3. decrease
    4. remain exactly the same

  44. ఒక n-రకం సిలికాన్ స్ఫటికంలో ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత 5 × 10²² m⁻³. సిలికాన్ శుద్ధ సాంద్రత 1.5 × 10¹⁶ m⁻³. కోటరాల సాంద్రత

    1. 4.5 × 10⁹ m⁻³
    2. 7.5 × 10³⁸ m⁻³
    3. 1.5 × 10¹⁶ m⁻³
    4. 3 × 10⁻⁷ m⁻³
    సమాధానం

    A. 4.5 × 10⁹ m⁻³

    n_h = nᵢ²/nₑ = 2.25 × 10³² / 5 × 10²² = 4.5 × 10⁹ m⁻³. కోటరాలు అల్ప సంఖ్యాక వాహకాలు.

    An n-type silicon crystal has an electron concentration of 5 × 10²² m⁻³. The intrinsic concentration of silicon is 1.5 × 10¹⁶ m⁻³. The hole concentration is

    1. 4.5 × 10⁹ m⁻³
    2. 7.5 × 10³⁸ m⁻³
    3. 1.5 × 10¹⁶ m⁻³
    4. 3 × 10⁻⁷ m⁻³

  45. పూర్ణతరంగ రెక్టిఫయర్‌కు 50 Hz AC సరఫరా ఇచ్చారు. వరుసగా రెండు ఔట్‌పుట్ స్పందనల మధ్య కాల వ్యవధి

    1. 5 ms
    2. 20 ms
    3. 100 ms
    4. 10 ms
    సమాధానం

    D. 10 ms

    ఔట్‌పుట్ పౌనఃపున్యం = 100 Hz. T = 1/100 = 0.01 s = 10 ms. సరిచూడండి: ఇన్‌పుట్ ఆవర్తన కాలం 20 ms, ప్రతి ఆవర్తనంలో రెండు స్పందనలు వస్తాయి.

    A full-wave rectifier is fed with a 50 Hz AC supply. The time interval between two successive output pulses is

    1. 5 ms
    2. 20 ms
    3. 100 ms
    4. 10 ms
Page 1 of 1
‹
›