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परिचय
रेलवे रिक्रूटमेंट बोर्ड (RRB) जूनियर इंजीनियर (JE) इलेक्ट्रॉनिक्स परीक्षा की तैयारी करने वाले उम्मीदवारों के लिए डायोड और ट्रायोड इलेक्ट्रॉनिक्स के मूलभूत घटक हैं। ये दोनों अर्धचालक उपकरण इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार प्रणालियों की नींव हैं, जो RRB JE के पाठ्यक्रम का महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। इस व्यापक गाइड में, हम डायोड और ट्रायोड के सिद्धांत, प्रकार, अनुप्रयोग और RRB JE परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण तथ्यों पर चर्चा करेंगे।
महत्वपूर्ण: RRB JE इलेक्ट्रॉनिक्स परीक्षा में डायोड और ट्रायोड से संबंधित प्रश्न निश्चित रूप से पूछे जाते हैं। इन अवधारणाओं की अच्छी समझ आपके स्कोर को काफी बढ़ा सकती है।
डायोड: परिभाषा और कार्य सिद्धांत
डायोड क्या है?
डायोड एक दो-टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो विद्युत धारा को केवल एक दिशा में प्रवाहित होने देता है। इसमें एक एनोड (धनात्मक) और एक कैथोड (ऋणात्मक) टर्मिनल होता है। डायोड P-N जंक्शन पर आधारित होता है, जहाँ P-प्रकार और N-प्रकार अर्धचालकों को मिलाया जाता है।
डायोड का कार्य सिद्धांत
डायोड का कार्य P-N जंक्शन के गुणों पर निर्भर करता है:
- फॉरवर्ड बायस: जब एनोड को कैथोड की तुलना में अधिक धनात्मक वोल्टेज पर रखा जाता है, तो डायोड चालू अवस्था में होता है और धारा स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होती है।
- रिवर्स बायस: जब कैथोड को एनोड की तुलना में अधिक धनात्मक वोल्टेज पर रखा जाता है, तो डायोड बंद अवस्था में होता है और केवल नगण्य रिवर्स संतृप्ति धारा प्रवाहित होती है।
- ब्रेकडाउन वोल्टेज: एक निश्चित रिवर्स वोल्टेज के बाद, डायोड ब्रेकडाउन क्षेत्र में प्रवेश करता है जहाँ रिवर्स धारा तेजी से बढ़ती है।
डायोड के प्रकार और उनके अनुप्रयोग
1. PN जंक्शन डायोड
सबसे बुनियादी डायोड
उपयोग: रेक्टिफिकेशन, स्विचिंग
2. जेनर डायोड
विशेष रूप से ब्रेकडाउन क्षेत्र में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया
उपयोग: वोल्टेज रेगुलेशन, वोल्टेज रेफरेंस
3. लाइट एमिटिंग डायोड (LED)
फॉरवर्ड बायस पर प्रकाश उत्सर्जित करता है
उपयोग: संकेतक, डिस्प्ले, लाइटिंग
4. फोटोडायोड
प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करता है
उपयोग: ऑप्टिकल संचार, लाइट सेंसर
5. शॉटकी डायोड
कम फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (0.15-0.45V)
उपयोग: हाई-फ्रीक्वेंसी एप्लिकेशन, पावर रेक्टिफायर
6. वैरेक्टर डायोड
वेरिएबल कैपेसिटेंस डायोड
उपयोग: वोल्टेज-नियंत्रित ऑसिलेटर, फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेटर
डायोड के महत्वपूर्ण पैरामीटर (RRB JE परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण)
1. मैक्सिमम फॉरवर्ड करंट (IFmax)
डायोड द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम फॉरवर्ड धारा
2. पीक इनवर्स वोल्टेज (PIV)
डायोड के बिना क्षतिग्रस्त हुए सहन किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज
3. फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (VF)
फॉरवर्ड बायस में डायोड के आर-पार वोल्टेज
सिलिकॉन डायोड के लिए: 0.6-0.7V
जर्मेनियम डायोड के लिए: 0.2-0.3V
4. रिवर्स रिकवरी टाइम
डायोड के फॉरवर्ड से रिवर्स बायस में स्विच होने में लगने वाला समय
ट्रायोड: परिभाषा और कार्य सिद्धांत
ट्रायोड क्या है?
ट्रायोड एक तीन-इलेक्ट्रोड वाला वैक्यूम ट्यूब है जिसमें एक कैथोड, एक एनोड (प्लेट) और एक ग्रिड होता है। यह पहला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण था जो विद्युत संकेतों को प्रवर्धित कर सकता था।
ट्रायोड का कार्य सिद्धांत
- कैथोड: गर्म होने पर इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है
- ग्रिड: कैथोड और एनोड के बीच स्थित नियंत्रण इलेक्ट्रोड
- एनोड/प्लेट: धनात्मक वोल्टेज पर रखा जाता है ताकि इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित किया जा सके
ग्रिड पर लगाया गया वोल्टेज कैथोड से एनोड तक इलेक्ट्रॉन प्रवाह को नियंत्रित करता है। छोटे ग्रिड वोल्टेज में परिवर्तन से प्लेट करंट में बड़े बदलाव होते हैं, जिससे प्रवर्धन संभव होता है।
ट्रायोड के गुण और विशेषताएं
1. प्रवर्धन कारक (μ)
प्लेट वोल्टेज में परिवर्तन से ग्रिड वोल्टेज में परिवर्तन का अनुपात
सूत्र: μ = ΔVp/ΔVg (स्थिर प्लेट करंट पर)
2. पारचालकत्व (gm)
ग्रिड वोल्टेज में परिवर्तन से प्लेट करंट में परिवर्तन का अनुपात
सूत्र: gm = ΔIp/ΔVg (स्थिर प्लेट वोल्टेज पर)
3. प्लेट प्रतिरोध (rp)
प्लेट वोल्टेज में परिवर्तन से प्लेट करंट में परिवर्तन का अनुपात
सूत्र: rp = ΔVp/ΔIp (स्थिर ग्रिड वोल्टेज पर)
इन पैरामीटरों के बीच संबंध: μ = gm × rp
यह संबंध RRB JE परीक्षा में अक्सर पूछा जाता है।
डायोड और ट्रायोड की तुलना
| पैरामीटर | डायोड | ट्रायोड |
|---|---|---|
| टर्मिनल/इलेक्ट्रोड | 2 (एनोड, कैथोड) | 3 (कैथोड, ग्रिड, प्लेट) |
| आधार | अर्धचालक P-N जंक्शन | वैक्यूम ट्यूब |
| कार्य | एक दिशात्मक प्रवाह | प्रवर्धन, स्विचिंग |
| नियंत्रण | बायस वोल्टेज द्वारा | ग्रिड वोल्टेज द्वारा |
| आकार | छोटा | अपेक्षाकृत बड़ा |
| शक्ति खपत | कम | अधिक |
| संचालन वोल्टेज | कम | उच्च |
| आवृत्ति प्रतिक्रिया | उच्च तक सीमित | उच्च आवृत्तियों पर अच्छी |
RRB JE परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण अवधारणाएं
डायोड से संबंधित महत्वपूर्ण बिंदु:
- हाफ-वेव और फुल-वेव रेक्टिफायर: सर्किट, कार्य सिद्धांत, रिपल फैक्टर
- क्लिपर और क्लैम्पर सर्किट: कार्य, अनुप्रयोग
- वोल्टेज मल्टीप्लायर: वोल्टेज डबलर, ट्रिपलर सर्किट
- डायोड के लिए शॉकली का समीकरण: I = Iₛ(e^(V/ηVₜ)-1)
ट्रायोड से संबंधित महत्वपूर्ण बिंदु:
- विशेषता वक्र: ग्रिड और प्लेट विशेषताएं
- लोड लाइन विश्लेषण: ऑपरेटिंग बिंदु निर्धारण
- बायसिंग विधियां: फिक्स्ड बायस, कैथोड बायस
- ट्रायोड के समकक्ष सर्किट: लघु-सिग्नल मॉडल
RRB JE परीक्षा के लिए तैयारी रणनीति
1. मूलभूत अवधारणाओं पर ध्यान दें
डायोड और ट्रायोड के कार्य सिद्धांत को अच्छी तरह समझें। विशेषता वक्र और पैरामीटर याद रखें।
2. सूत्र और समीकरण
सभी महत्वपूर्ण सूत्रों की सूची बनाएं। प्रत्येक सूत्र के पैरामीटर और इकाइयों को समझें।
3. अभ्यास प्रश्न
पिछले वर्षों के प्रश्नपत्र हल करें। विभिन्न प्रकार के सर्किट डिजाइन और विश्लेषण प्रश्नों का अभ्यास करें।
4. तुलनात्मक अध्ययन
विभिन्न प्रकार के डायोडों की तुलना करें। डायोड और ट्रायोड के बीच अंतर स्पष्ट करें।
5. आरेख और सर्किट
महत्वपूर्ण सर्किट आरेख बनाने का अभ्यास करें। इनपुट और आउटपुट तरंगों को समझें।
6. समय प्रबंधन
प्रत्येक विषय के लिए निश्चित समय आवंटित करें। नियमित रिवीजन करें।
निष्कर्ष
डायोड और ट्रायोड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग की मूलभूत अवधारणाएं हैं जो RRB JE परीक्षा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। इन उपकरणों के सिद्धांतों, विशेषताओं और अनुप्रयोगों की गहन समझ न केवल परीक्षा में सफलता सुनिश्चित करेगी बल्कि व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक्स ज्ञान का भी आधार बनेगी।
महत्वपूर्ण टिप्स:
- डायोड और ट्रायोड से संबंधित बुनियादी परिभाषाओं और सूत्रों को याद रखें
- विभिन्न प्रकार के डायोड और उनके अनुप्रयोगों की तुलना करें
- ट्रायोड के विशेषता वक्र और पैरामीटरों को समझें
- पिछले वर्षों के प्रश्नपत्रों का नियमित अभ्यास करें
- सर्किट आरेख बनाने और विश्लेषण करने का अभ्यास करें
इस व्यापक गाइड के साथ, RRB JE इलेक्ट्रॉनिक्स उम्मीदवार डायोड और ट्रायोड विषय पर मजबूत पकड़ बना सकते हैं और परीक्षा में सफलता प्राप्त कर सकते हैं। नियमित अभ्यास, अवधारणात्मक स्पष्टता और रणनैतिक तैयारी के साथ, आप निश्चित रूप से इन विषयों में महारत हासिल कर सकते हैं और RRB JE परीक्षा में उत्कृष्ट प्रदर्शन कर सकते हैं।
RRB JE Electronics MCQ: Diode & Triode Circuits (20 Questions with Answers)
Introduction
Diode और Triode circuits RRB JE Electronics में हमेशा पूछे जाते हैं। नीचे दिए गए MCQ में Q1 से Q20 तक numbered questions हैं
Diode & Triode Circuits – 20 MCQs
Q1. कौन सा diode reverse bias में लगभग कोई current conduction नहीं करता?
A. Zener diode
B. LED
C. PN Junction diode
D. Tunnel diode
Answer: C
P-N diode reverse bias में केवल leakage current allow करता है।
Q2. Silicon diode का forward voltage drop कितना होता है?
A. 0.1V
B. 0.7V
C. 1.5V
D. 2.2V
Answer: B
Silicon diode का typical forward drop 0.7V होता है।
Q3. Rectifier का मुख्य कार्य क्या है?
A. Frequency कम करना
B. AC को DC में बदलना
C. DC को AC में बदलना
D. Amplification
Answer: B
Rectifier AC को DC में convert करता है।
Q4. Bridge rectifier में कुल कितने diodes उपयोग होते हैं?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Answer: D
Bridge rectifier के लिए 4 diodes जरूरी होते हैं।
Q5. Triode में current control कौन करता है?
A. Plate
B. Cathode
C. Grid
D. Filament
Answer: C
Grid वोल्टेज बदलकर plate current control किया जाता है।
Q6. Triode किस प्रकार का device है?
A. Passive
B. Active
C. Magnetic
D. Optical
Answer: B
Triode amplification करता है, इसलिए active device है।
Q7. Diode किस principle पर काम करता है?
A. Eddy current
B. Barrier potential
C. Mutual induction
D. Hall effect
Answer: B
Barrier potential overcome होने पर conduction शुरू होती है।
Q8. Half-wave rectifier की efficiency कितनी होती है?
A. 20.2%
B. 40.6%
C. 60.6%
D. 81.2%
Answer: C
Theoretical efficiency 60.6% होती है।
Q9. Triode का amplification factor (μ) किस ratio से मिलता है?
A. ΔVp / ΔVg
B. Plate current / Grid current
C. Filament voltage / Plate voltage
D. Grid voltage / Cathode voltage
Answer: A
μ = ΔPlate Voltage / ΔGrid Voltage
Q10. Forward region में diode का I-V characteristic कैसा होता है?
A. Linear
B. Non-linear
C. Flat
D. Constant
Answer: B
Diode non-linear device है।
Q11. Zener diode voltage regulation किस region में करता है?
A. Forward
B. Breakdown
C. Saturation
D. Leakage
Answer: B
Zener breakdown region में voltage constant रहता है।
Q12. Triode की cut-off condition में क्या होता है?
A. Plate current maximum
B. Plate current zero
C. Grid voltage zero
D. Filament बंद
Answer: B
Grid इतना negative हो जाता है कि plate current बंद हो जाता है।
Q13. High-speed switching किस diode में होती है?
A. Varactor
B. Schottky diode
C. LED
D. Photo diode
Answer: B
Schottky diode बहुत fast switching करता है।
Q14. Full-wave (Bridge) rectifier का ripple factor कितना है?
A. 0.48
B. 1.21
C. 0.2
D. 1.04
Answer: A
Ripple factor ≈ 0.48
Q15. Vacuum triode किस material में vacuum sealed होती है?
A. Glass
B. Plastic
C. Ceramic
D. Aluminium
Answer: A
Vacuum triode glass envelope में sealed होती है।
Q16. Triode amplifier में सबसे common distortion कौन सा है?
A. Phase distortion
B. Amplitude distortion
C. Noise distortion
D. Frequency distortion
Answer: B
Triode non-linearity के कारण amplitude distortion होता है।
Q17. PIV (Peak Inverse Voltage) किसे दर्शाता है?
A. Forward bias limit
B. Maximum reverse voltage
C. Switching speed
D. AC frequency
Answer: B
PIV = diode की maximum reverse withstand voltage।
Q18. Diode OR gate कैसे बनता है?
A. Reverse biased diodes
B. Forward biased diodes
C. Forward diodes + resistor
D. Zener pair
Answer: C
Diode logic में OR gate forward biased diodes से बनता है।
Q19. Triode में plate voltage बढ़ाने से क्या होता है?
A. Filament heating
B. Plate current बढ़ता है
C. Noise बढ़ता है
D. Resistance बढ़ती है
Answer: B
Higher plate voltage → अधिक plate current।
Q20. Forward bias में diode किसकी तरह behave करता है?
A. Open switch
B. Closed switch
C. Capacitor
D. Inductor
Answer: B
Forward bias में diode closed switch की तरह conduct करता है।
Quick Revision Points
- Diode current को एक direction में flow करने देता है।
- Triode तीन electrodes वाला vacuum device है।
- Rectifiers AC को DC में convert करते हैं।
- Zener voltage regulation करता है।
- Schottky fast switching के लिए famous है।
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