সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৬ – অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

1650 খ্রিস্টাব্দে পিয়ারে ফার্মাট আলোক পথ সংক্রান্ত একটি নীতি আবিষ্কার করেন যা ফার্মাটের নীতি নামে পরিচিত। ফার্মাটের নীতি অনুযায়ী, আলোক রশ্মি যখন প্রতিফলন বা প্রতিসরণের ফলে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে গমন করে, তখন এটি সর্বদা এমন পথ অনুসরণ করে যাতে সর্বনিম্ন সময়ের প্রয়োজন হয়। এই নীতির সাহায্যে আলোর সরলরৈখিক গতি, আলোর প্রতিফলন, প্রতিসরণের সূত্র প্রতিপাদন করা যায়। সূত্রানুসারে, বস্তু ও প্রতিবিম্বের মধ্যবর্তী আলোকপথ সকল রশ্মির ক্ষেত্রে সমান হবে।

[ প্রশ্নোত্তরের অনুরূপ। উত্তর: 97 ]

এখানে,
নিঃসারক প্রবাহ,

$I_E=1.92\mathrm{mA}$

পিঠ প্রবাহ, $I_B=0.08\mathrm{mA}$
প্রবাহ লাভ, $\beta =$ ?

আমরা জানি,

$I_E=I_B+I_C$
বা, $I_C=I_E-I_B$
$=(1.92-0.08)\mathrm{mA}$
$=1.84\mathrm{mA}$

আবার, প্রবাহ লাভ, $\beta =\frac{I_C}{I_B}=\frac{1.84}{0.08}=23$ (Ans.)

চিত্রটি একটি ট্রানজিস্টরকে নির্দেশ করে। ট্রানজিস্টরকে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করার জন্য একে কমন এমিটার কনফিগারেশনে ব্যবহার করা হয়। ট্রানজিস্টরের বেস বা পীঠ ভোল্টেজ পরিবর্তন করে একে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করা যায়।
ট্রানজিস্টরকে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করার জন্য দুটি অবস্থা বিবেচনা করা হয়:

১. কাট-অফ অবস্থা: যখন ইনপুট ভোল্টেজ ( $V_{\text{in }}$ ) শূন্য বা ন্যূনতম একটি মানের (সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য প্রায় 0.7 V) চেয়ে কম হয়, তখন বেস-এমিটার জাংশনটি রিভার্স বায়াসড বা সামান্য ফরওয়ার্ড বায়াসড হয়, ফলে বেস প্রবাহ ( $I_B$ ) প্রায় শূন্য থাকে। এর ফলে সংগ্রাহক প্রবাহ (Ic) ও প্রায় শূন্য হয়ে যায়। এই অবস্থায় ট্রানজিস্টরটি একটি খোলা সুইচের মতো কাজ করে এবং আউটপুট ভোল্টেজ ( $V_{\text{out }}$ ) সাপ্লাই ভোল্টেজ ( $V_{\mathrm{CC}}$ ) এর সমান হয়। একে ট্রানজিস্টরের 'কাট-অফ’ অবস্থা বলা হয়।
২. সম্পৃক্ত অবস্থা: যখন ইনপুট ভোল্টেজ ( $V_{\text{in }}$ ) একটি নির্দিষ্ট মান অপেক্ষা বড় হয় (সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য প্রায় 1.4 V এর বেশি), তখন বেস প্রবাহ ( $I_B$ ) যথেষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি পায়। এর ফলে সংগ্রাহক প্রবাহ ( $I_c$ ) সর্বোচ্চ মানে পৌছায় এবং সংগ্রাহক-এমিটার জাংশনের রোধ প্রায় শূন্য হয়ে যায়। এই অবস্থায় ট্রানজিস্টরটি একটি বদ্ধ সুইচের মতো কাজ করে এবং আউটপুট ভোল্টেজ ( $V_{\text{out }}$ ) প্রায় শূন্য হয়। একে ট্রানজিস্টরের ‘সম্পৃক্ত অবস্থা’ বলা হয়।
সুতরাং, ইনপুট ভোল্টেজকে নিম্ন (Low) বা উচ্চ (High) করে ট্রানজিস্টরকে যথাক্রমে অফ (Off) বা অন (On) অবস্থায় নিয়ে যাওয়া যায়। এভাবে ট্রানজিস্টরকে একটি ইলেকট্রনিক সুইচ হিসেবে ব্যবহার করা সম্ভব।