विद्युत सर्किट डिजाइन के क्षेत्र में, वांछित कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए संकेतों को संसाधित करना और बढ़ाना अक्सर आवश्यक होता है। सिग्नल कंडीशनिंग से तात्पर्य बाद की सर्किटरी की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इनपुट सिग्नल में हेरफेर करने की प्रक्रिया से है, जबकि प्रवर्धन में सिग्नल की ताकत बढ़ाना शामिल है। यह लेख सिग्नल कंडीशनिंग और प्रवर्धन के लिए सर्किट डिजाइन करने में शामिल बुनियादी चरणों पर चर्चा करेगा।
इनपुट सिग्नल को समझना
सिग्नल कंडीशनिंग और प्रवर्धन के लिए सर्किट डिजाइन करने में पहला कदम इनपुट सिग्नल की विशेषताओं को समझना है। इसमें वोल्टेज स्तर, आवृत्ति रेंज और वांछित सिग्नल-टू-शोर अनुपात जैसे पैरामीटर शामिल हैं। इनपुट सिग्नल का विश्लेषण करके, कंडीशनिंग और प्रवर्धन सर्किटरी की विशिष्ट आवश्यकताओं को निर्धारित करना संभव हो जाता है।
कंडीशनिंग तकनीक का चयन
एक बार जब इनपुट सिग्नल की विशेषताएं ज्ञात हो जाती हैं, तो अगला कदम एक उपयुक्त कंडीशनिंग तकनीक का चयन करना होता है। सिग्नल कंडीशनिंग में कई सामान्य तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें फ़िल्टरिंग, प्रवर्धन, प्रतिबाधा मिलान और रैखिककरण शामिल हैं। तकनीक का चुनाव सर्किट की विशिष्ट आवश्यकताओं और वांछित आउटपुट सिग्नल पर निर्भर करता है।
घटकों का चयन करना
कंडीशनिंग तकनीक पर निर्णय लेने के बाद, अगला कदम सर्किट के लिए उपयुक्त घटकों का चयन करना है। इसमें रेसिस्टर्स, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, ऑपरेशनल एम्पलीफायर्स (ऑप-एम्प्स) और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों को चुनना शामिल है। चयनित घटकों को इनपुट सिग्नल के वोल्टेज, करंट और फ़्रीक्वेंसी रेंज को संभालने में सक्षम होना चाहिए।
सर्किट डिजाइन करना
चयनित घटकों के साथ, वास्तविक सर्किट को डिजाइन करने का समय आ गया है। इसमें घटकों के अंतर्संबंध का निर्धारण करना, प्रतिरोधों और कैपेसिटर के मूल्यों की गणना करना और एक योजनाबद्ध आरेख बनाना शामिल है। सर्किट डिज़ाइन को शोर, बिजली की खपत और स्थिरता जैसे कारकों को ध्यान में रखना चाहिए।
अनुकरण एवं परीक्षण
वास्तविक सर्किट के निर्माण से पहले, SPICE (इंटीग्रेटेड सर्किट एम्फेसिस के साथ सिमुलेशन प्रोग्राम) जैसे सॉफ़्टवेयर टूल का उपयोग करके डिज़ाइन का अनुकरण और परीक्षण करने की अनुशंसा की जाती है। सर्किट का अनुकरण इसकी कार्यक्षमता के सत्यापन और घटक मूल्यों के अनुकूलन की अनुमति देता है। यह भौतिक घटकों में निवेश करने से पहले किसी भी संभावित समस्या की पहचान करने में मदद करता है।
सर्किट का निर्माण
एक बार जब सर्किट डिज़ाइन का पूरी तरह से अनुकरण और परीक्षण कर लिया जाता है, तो अगला कदम भौतिक सर्किट का निर्माण करना होता है। इसमें पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) या ब्रेडबोर्ड पर घटकों को टांका लगाना और उन्हें योजनाबद्ध आरेख के अनुसार जोड़ना शामिल है। उचित ग्राउंडिंग सुनिश्चित करने और शोर हस्तक्षेप को कम करने का ध्यान रखा जाना चाहिए।
परीक्षण और समस्या निवारण
सर्किट के निर्माण के बाद, इसके प्रदर्शन का परीक्षण और समस्या निवारण करना आवश्यक है। इसमें विभिन्न परीक्षण उपकरणों जैसे ऑसिलोस्कोप और मल्टीमीटर का उपयोग करके इनपुट सिग्नल को लागू करना और आउटपुट सिग्नल को मापना शामिल है। यदि सर्किट अपेक्षित प्रदर्शन नहीं करता है, तो किसी भी समस्या की पहचान करने और उसे ठीक करने के लिए आगे समस्या निवारण की आवश्यकता हो सकती है।
पुनरावृत्त करना और परिष्कृत करना
सिग्नल कंडीशनिंग और प्रवर्धन के लिए एक सर्किट डिजाइन करने में अक्सर डिजाइन को परिष्कृत करने की एक पुनरावृत्तीय प्रक्रिया शामिल होती है। इसमें घटक मूल्यों को समायोजित करना, सर्किट लेआउट को संशोधित करना, या प्रदर्शन में सुधार के लिए अतिरिक्त तकनीकों को लागू करना शामिल हो सकता है। इस पुनरावृत्तीय प्रक्रिया के माध्यम से, सर्किट को वांछित विशिष्टताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
निष्कर्ष
निष्कर्ष में, सिग्नल कंडीशनिंग और प्रवर्धन के लिए एक सर्किट को डिजाइन करने के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है जिसमें इनपुट सिग्नल को समझना, उचित कंडीशनिंग तकनीकों का चयन करना, घटकों का चयन करना और सर्किट को डिजाइन करना और परीक्षण करना शामिल है। इन चरणों का पालन करके और आवश्यकतानुसार पुनरावृत्ति करके, एक सर्किट विकसित करना संभव है जो वांछित कार्यक्षमता के लिए संकेतों को प्रभावी ढंग से संसाधित और प्रवर्धित करता है।
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