This question was asked inGPSC Deputy Executive Engineer (Electrical) Class-2 Master Paper 2026Question 23 of 195 published · Gujarat Public Service CommissionOpen paper
Q23EasySemiconductor Diodes

एनालॉग परिपथ – डायोड के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. आदर्श रूप से डायोड फॉरवर्ड बायस में चालन करता है और रिवर्स बायस में करंट को रोकता है।
2. सिलिकॉन डायोड का कट-इन वोल्टेज लगभग 0.7 V होता है।
3. रिवर्स बायस में अल्पसंख्यक वाहकों (minority carriers) के कारण थोड़ा लीकेज करंट बहता है।
4. डायोड सभी परिस्थितियों में रैखिक (linear) अवयव की तरह व्यवहार करता है।
उपरोक्त में से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?

उत्तर और चरणबद्ध हल
सही उत्तर: D. केवल 1, 2 और 3
संक्षिप्त व्याख्या

डायोड नी (knee)/कट-इन वोल्टेज के बाद फॉरवर्ड बायस में तेज़ी से चालन करता है और आदर्श रूप से रिवर्स करंट रोकता है; व्यवहार में ब्रेकडाउन तक थोड़ा अल्पसंख्यक-वाहक लीकेज करंट बहता है। सिलिकॉन डायोड के लिए लगभग 0.7 V का अनुमान लिया जाता है। मुख्य संबंध: I≈I_S(e^(V_D/nV_T)−1)।

परीक्षा फोकस: 0.7 V केवल सिलिकॉन का व्यावहारिक अनुमान है। सामान्य गलती: डायोड पूरी रेंज में रैखिक अवयव नहीं है।

विस्तृत हल (मूल भाषा में)

Statement-wise Verification

  • Statement 1 - Correct.
    A diode conducts when forward-biased and blocks current in reverse bias condition ideally.
    It conducts strongly in forward bias after its knee/cut-in region and ideally blocks reverse current
  • Statement 2 - Correct.
    The cut-in voltage for silicon diode is approximately 0.7 V.
    For a silicon diode, the familiar constant-drop approximation is about 0.7 V.
  • Statement 3 - Correct.
    In reverse biased, small leakage current flows due to minority carriers.
    Practical reverse current includes a small minority-carrier leakage until breakdown.
  • Statement 4 - Incorrect.
    Diode behaves as linear element under all operating conditions.
    The correct principle is: A pn-junction diode is nonlinear.

Core Concept

A pn-junction diode is nonlinear. It conducts strongly in forward bias after its knee/cut-in region and ideally blocks reverse current; practical reverse current includes a small minority-carrier leakage until breakdown. For a silicon diode, the familiar constant-drop approximation is about 0.7 V.

Formula / Key Relationship

Shockley form: I≈I_S(e^(V_D/nV_T)−1).

Why the Other Options Are Wrong

Option A is incorrect because it omits correct statement(s) 3. Option B is incorrect because it includes incorrect statement(s) 4 and omits correct statement(s) 2, 3. Option C is incorrect because it omits correct statement(s) 1.

Exam Shortcut / Approach

Use 0.7 V only as a practical silicon approximation.

Common Mistake

A diode is not a linear element over its full operating range.

Quick Revision

Forward and Reverse Bias of Diode is linked with Diode Characteristics, Semiconductor Diodes and Analog Electronics. Use 0.7 V only as a practical silicon approximation.

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