सर्किट डिज़ाइन

परिपथ डिज़ाइन की प्रक्रिया समष्टि इलेक्ट्रानिक्स प्रणाली से लेकर एक एकीकृत परिपथ के भीतर व्यक्तिगत ट्रांजिस्टर तक की प्रणाली को कवर कर सकती है। सरल परिपथ के लिए नियोजित या संरचित डिज़ाइन प्रक्रिया की आवश्यकता के बिना अधिकांशतः एक व्यक्ति डिज़ाइन प्रक्रिया कर सकता है। फिर भी, बुद्धिमत्ता से निर्देशित कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ एक व्यवस्थित दृष्टिकोण का पालन करने वाली डिजाइनरों की टीमें अधिक समष्टि डिजाइनों के लिए सामान्य होती जा रही हैं। एकीकृत परिपथ इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन स्वचालन में, "परिपथ डिज़ाइन" संबंध अधिकांशतः डिज़ाइन चक्र के चरण को संदर्भित करता है जो एकीकृत परिपथ की योजनाओं को आउटपुट करता है। सामान्यतः यह तर्क डिजाइन  और  भौतिक डिजाइन (इलेक्ट्रॉनिक्स)  के बीच का चरण होता है।

प्रक्रिया
पारंपरिक परिपथ डिजाइन में सामान्यतः कई चरण सम्मलित होते हैं। कभी-कभी, ग्राहक के साथ संपर्क करने के पश्चात एक डिज़ाइन विनिर्देश लिखा जाता है। ग्राहक विनिर्देश की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक डिजाइन विनिर्देश लिखा जा सकता है। अगले चरण में कागज पर एक योजनाबद्ध परिपथ आरेख, एक अमूर्त विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक परिपथ का तर्क संश्लेषण सम्मलित होता है जो विनिर्देशों को पूरा करेगा। निर्दिष्ट शर्तों के तहत परिचालन विनिर्देशों को पूरा करने के लिए घटक मूल्यों की गणना की जानी चाहिए। डिज़ाइन की शुद्धता को सत्यापित करने के लिए सिमुलेशन किया जा सकता है।

विनिर्देश के विरुद्ध परीक्षण के लिए डिज़ाइन का ब्रेड बोर्ड या अन्य प्रोटोटाइप संस्करण बनाया जा सकता है। इसमें अनुपालन प्राप्त करने के लिए परिपथ में कोई भी परिवर्तन करना सम्मलित हो सकता है। निर्माण की विधि और उपयोग किए जाने वाले सभी भागो और सामग्रियों का चुनाव अवश्य किया जाना चाहिए। प्रोटोटाइप उत्पादन के लिए ड्राफ्ट्सपर्सन और लेआउट और मैकेनिकल इंजीनियरों के लिए घटक और लेआउट जानकारी की एक प्रस्तुति होती है। इसके पश्चात ग्राहकों की आवश्यकताओं का अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए कई प्रोटोटाइप का परीक्षण या टाइप-परीक्षण किया जाता है। सामान्यतः, अंतिम विनिर्माण चित्र पर हस्ताक्षर और अनुमोदन होता है, और पोस्ट-डिज़ाइन सेवाएं (घटकों की अप्रचलन, आदि) हो सकती हैं।

विशिष्टता


परिपथ डिजाइन की प्रक्रिया विनिर्देश  के साथ प्रारंभ होती है, जो उस कार्यक्षमता को बताती है जो प्रस्तुत डिजाइन को प्रदान करनी चाहिए लेकिन यह इंगित नहीं करती कि इसे कैसे प्राप्त किया जाना है। प्रारंभिक विनिर्देश तकनीकी रूप से विस्तृत विवरण है कि ग्राहक उपस्थित परिपथ को क्या प्राप्त करना चाहता है और इसमें विभिन्न प्रकार की पावर नेटवर्क डिजाइन (आईसी) सम्मलित हो सकती हैं, जैसे कि परिपथ को कौन से सिग्नल प्राप्त होंगे, इसे कौन से सिग्नल आउटपुट करने चाहिए, कौन सी विद्युत आपूर्ति उपलब्ध है और इसे कितनी विद्युत उपभोग करने की अनुमति है। विनिर्देश कुछ भौतिक मापदंडों को भी निर्धारित कर सकता है (और सामान्य रूप से करता है) जिन्हें डिज़ाइन को पूरा करना होगा, जैसे आकार, वजन,  नमी संवेदनशीलता स्तर, तापमान सीमा, थर्मल आउटपुट, कंपन सहिष्णुता और त्वरण सहिष्णुता।

जैसे-जैसे डिज़ाइन प्रक्रिया आगे बढ़ती है, डिज़ाइनर बार-बार विनिर्देश पर लौटेंगे और डिज़ाइन की प्रगति को ध्यान में रखते हुए इसे बदल देंगे। इसमें ग्राहक द्वारा आपूर्ति की गई विशिष्टताओं को कड़ा करना और उन परीक्षणों को जोड़ना सम्मलित हो सकता है जिन्हें स्वीकार करने के लिए परिपथ को पास करना होगा। इन अतिरिक्त विशिष्टताओं का उपयोग अधिकांशतः किसी डिज़ाइन के सत्यापन में किया जाएगा। ऐसे परिवर्तन जो ग्राहक के मूल विनिर्देशों के साथ टकराव करते हैं या उन्हें संशोधित करते हैं, उन पर कार्रवाई करने से पहले प्राय सदैव ग्राहक द्वारा अनुमोदित होना होगा।

ग्राहक की आवश्यकताओ को सही ढंग से पहचानने से 'डिज़ाइन क्रीप' नामक स्थिति से बचा जा सकता है, जो यथार्थवादी प्रारंभिक अपेक्षाओं के अभाव में और पश्चात में डिज़ाइन प्रक्रिया के समय ग्राहक के साथ पूरी तरह से संवाद करने में विफल होने पर होती है। इसे इसके परिणामों के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है; "एक छोर पर आवश्यकता से अधिक कार्यक्षमता वाला एक परिपथ है, और दूसरे छोर पर गलत कार्यक्षमता वाला एक परिपथ है"। फिर भी, कुछ बदलावों का विश्वास किया जा सकता है। विकल्पों को यथासंभव लंबे समय तक विवृत रखना अच्छा अभ्यास है क्योंकि पश्चात में परिपथ से अतिरिक्त तत्वों को निकालने की समानता में उन्हें लगाना आसान होता है।

डिजाइन
डिज़ाइन प्रक्रिया में प्रारंभ में विनिर्देश से आगे बढ़कर एक योजना की ओर बढ़ना सम्मलित होता है जिसमें अंत में भौतिक रूप से निर्माण के लिए आवश्यक सभी जानकारी सम्मलित होती है; यहसामान्यतः कई चरणों से गुज़रकर होता है, चूंकि सीधे परिपथ में, यह एक ही चरण में किया जा सकता है। प्रक्रिया सामान्यतः विभिन्न कार्यों के ब्लॉक आरेख में विनिर्देश के रूपांतरण के साथ प्रारंभ होती है जो परिपथ को करना चाहिए, इस स्तर पर प्रत्येक ब्लॉक की सामग्री पर विचार नहीं किया जाता है, केवल प्रत्येक ब्लॉक को क्या करना चाहिए, इसे कभी-कभी ब्लैक बॉक्स (प्रणाली) के रूप में जाना जाता है। यह दृष्टिकोण संभावित रूप से अत्यधिक समष्टि कार्य को क्रम में निपटा कर या डिज़ाइन टीम के सदस्यों के बीच विभाजित करके छोटे कार्यों में विभाजित करने की अनुमति देता है।

फिर प्रत्येक ब्लॉक पर अधिक विस्तार से विचार किया जाता है, अभी भी एक अमूर्त चरण में है, लेकिन प्रदान किए जाने वाले विद्युत कार्यों के विवरण पर अधिक ध्यान केंद्रित किया गया है। इस या पश्चात के चरणों में, क्या प्राप्त करना संभव है और क्या नहीं, इस पर बड़ी मात्रा में शोध या गणितीय मॉडलिंग की आवश्यकता होना सामान्य बात है। इस शोध के परिणामों को डिज़ाइन प्रक्रिया के पहले चरणों में वापस फीड किया जा सकता है, उदाहरण के लिए यदि यह पता चलता है कि ब्लॉकों में से एक को इसके लिए निर्धारित मापदंडों के भीतर डिज़ाइन नहीं किया जा सकता है, तो इसके अतिरिक्त अन्य ब्लॉकों को बदलना आवश्यक हो सकता है। इस बिंदु पर, यह विचार करना भी सामान्य है कि कैसे प्रदर्शित किया जाए कि डिज़ाइन विनिर्देशों को पूरा करे, और इसका परीक्षण कैसे किया जाए (जिसमें ऑन बोर्ड डायग्नोस्टिक्स उपकरण सम्मलित हो सकते हैं)। अंत में, समग्र डिज़ाइन में प्रत्येक कार्य को पूरा करने के लिए अलग-अलग परिपथ घटकों को चुना जाता है; इस स्तर पर, प्रत्येक घटक का भौतिक लेआउट और विद्युत कनेक्शन भी तय किया जाता है, यह लेआउट सामान्यतः मुद्रित परिपथ बोर्ड या एकीकृत परिपथ के उत्पादन के लिए कलाकृति का रूप लेता है। उपलब्ध विकल्पों की विशाल श्रृंखला के कारण यह चरण सामान्यतः अत्यधिक समय लेने वाला होता है। इस स्तर पर डिज़ाइन पर एक व्यावहारिक संकट मानकीकरण है; उसी समय, परिपथ में किसी स्थान पर उपयोग के लिए किसी घटक के एक निश्चित मूल्य की गणना की जा सकती है; यदि वह मूल्य किसी आपूर्तिकर्ता से नहीं क्रय जा सकता है, तो समस्या अभी भी हल नहीं हुई है। इससे बचने के लिए, समग्र डिज़ाइन के भीतर अधिक लौकिक कार्यों को हल करने के लिए एक निश्चित मात्रा में 'कैटलॉग इंजीनियरिंग' क्रियान्वित की जा सकती है।

तीव्र प्रौद्योगिकी विकास का एक क्षेत्र नैनो इलेक्ट्रॉनिक्स परिपथ डिजाइन का क्षेत्र है।

लागत
सामान्यतः, परिपथ डिजाइन करने की लागत सीधे अंतिम परिपथ की समष्टिता से जुड़ी होती है। समष्टिता (घटकों की मात्रा और डिज़ाइन की नवीनता) जितनी अधिक होगी, एक कार्यात्मक उत्पाद बनाने के लिए एक कुशल इंजीनियर के समय के उतने ही अधिक घंटे आवश्यक होंगे। यह प्रक्रिया कठिन हो सकती है, क्योंकि सूक्ष्म विवरण या सुविधाएँ बनाने में कितना भी समय, सामग्री और जनशक्ति लग सकती है। जैसे ट्रांजिस्टर आकार या कोडेक्स को संशोधित करने के प्रभावों को ध्यान में रखना। फ्लेक्सिबल इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में, फ्लेक्सिबल इलेक्ट्रॉनिक्स का उत्पादन करने के लिए, व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले, पॉलीमाइड सब्सट्रेट्स को पीईएन या पीईटी जैसी सामग्रियों से बदलने से लागत में 5-10 के कारक की कमी आ सकती है।

परिपथ को डिजाइन करने की लागत प्राय सदैव प्रति यूनिट उत्पादन लागत से कहीं अधिक होती है, क्योंकि परिपथ के उत्पादन और कार्य की लागत परिपथ के डिजाइन पर पर्याप्त सीमा तक निर्भर करती है।

चूंकि विशिष्ट पीसीबी उत्पादन विधियों में घटिया विनिर्माण सम्मलित होता है, ऐसे उपाए भी हैं जो एक एडिटिव विनिर्माण प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, जैसे पीसीबी को "प्रिंट" करने के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग करना। ऐसा माना जाता है कि इस पद्धति की लागत योगात्मक विनिर्माण से कम है और यह अपशिष्ट प्रबंधन की आवश्यकता को पूरी तरह समाप्त कर देती है।



सत्यापन और परीक्षण
एक बार परिपथ डिज़ाइन हो जाने के पश्चात, इसे औपचारिक सत्यापित और परीक्षण दोनों किया जाना चाहिए। सत्यापन किसी डिज़ाइन के प्रत्येक चरण से गुज़रने और यह सुनिश्चित करने की प्रक्रिया है कि यह वही करेगा जो विनिर्देश के लिए आवश्यक है। यह अधिकांशतः एक उच्च गणितीय प्रक्रिया है और इसमें डिज़ाइन के बड़े पैमाने पर कंप्यूटर सिमुलेशन सम्मलित हो सकते हैं। किसी भी समष्टि डिज़ाइन में, यह बहुत संभव है कि इस स्तर पर समस्याएं पाई जाएंगी और उन्हें ठीक करने के लिए पुनः किए जाने वाले डिज़ाइन कार्य की बड़ी मात्रा प्रभावित हो सकती है।

परीक्षण वास्तविक दुनिया में सत्यापन का प्रतिरूप है; परीक्षण में भौतिक रूप से डिज़ाइन का कम से कम एक प्रोटोटाइप बनाना और फिर (विनिर्देश में परीक्षण प्रक्रियाओं के संयोजन में या इसमें जोड़ा गया) परिपथ की जांच करना सम्मलित है कि इसे किस लिए डिज़ाइन किया गया था।

डिजाइन सॉफ्टवेयर
विज़ुअल डीएसडी के सॉफ़्टवेयर में, पूरक परिपथ के तार्किक परिपथ को संकलन प्रोग्राम कोड द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। इस प्रकार के सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम सभी प्रकार के परिपथों के लिए सस्ते और अधिक कुशल परिपथ बना रहे हैं। हमने अपने प्रस्तावित परिपथ में तर्क अभिव्यंजक के अनुरूप तार्किक कार्यों को सत्यापित करने के लिए कार्यात्मक सिमुलेशन क्रियान्वित किया है। प्रस्तावित आर्किटेक्चर वीएचडीएल भाषा में प्रस्तुत किए गए हैं। इस भाषा का उपयोग करने से अधिक कुशल परिपथ बनेंगे जो न केवल सस्ते होंगे बल्कि लंबे समय तक चलेंगे। ये कई डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर में से केवल दो हैं जो व्यक्तियों को उत्पादन के लिए परिपथ की योजना बनाने में सहायता करते हैं।

प्रोटोटाइप
प्रोटोटाइप उन चीजों को करने का एक बड़ा भाग है जो बहुत कठिन हैं। परिपथ डिज़ाइन आपको चीज़ों पर बार-बार विचार करने और अपनी गलतियों को ठीक करने के लिए बाध्य करता है। परिपथ डिज़ाइन करना एक बहुत ही कठिन काम है और इसे बिना कोई गलती किए पूरा करना होता है। परिपथ डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करने के लिए कई बार परीक्षण करना चाहिए कि उनका डिज़ाइन कुशलतापूर्वक काम करता है और, सबसे बढ़कर, उपभोक्ता के लिए खरीदने और उपयोग करने के लिए सुरक्षित है। प्रोटोटाइपिंग किसी भी विद्युत कार्य का एक बड़ा भाग है क्योंकि यह बहुत सावधानीपूर्वक और सटीक है। यदि किए जा रहे कार्य में कोई प्रोटोटाइपिंग न हो तो होने वाली गलतियों की कल्पना संभव हर कोई कर सकता है। इन श्रमिकों को विद्युत परिपथ बनाने और इन विद्युत परिपथ खरीदने वाले सभी लोगों को घर पर सुरक्षित रखने के लिए भुगतान किया जा रहा है। प्रोटोटाइप न बनाने और विफल विद्युत परिपथ को बाहर भेजने के खतरों में आग और गर्म तार सम्मलित होंगे, जिससे किसी को पता नहीं चलेगा और वे या तो जल जाएंगे या गंभीर रूप से घायल हो जाएंगे।

परिणाम
प्रत्येक विद्युत परिपथ एक परिपथ बोर्ड सिम्युलेटर से शुरू होता है कि दिन के अंत में चीजों को एक साथ कैसे रखा जाएगा और दिखाया जाएगा कि परिपथ वस्तुतः कैसे काम करेगा। ब्लूप्रिंट तकनीकी डिज़ाइन और अंतिम उत्पाद का चित्रण है। आख़िरकार, यह किया जाता है, और आप परिपथ को एक साथ रखने के लिए ब्लूप्रिंट का उपयोग करते हैं, आपको विद्युत परिपथ के परिणाम मिलेंगे जो काफी यादगार हैं। परिपथ वैक्यूम से लेकर मूवी थिएटर में बड़े टीवी तक कुछ भी चलाएगा। इन सभी में लंबा समय लगता है और एक निश्चित कौशल हर कोई हासिल नहीं कर सकता। विद्युत परिपथ एक ऐसी चीज़ है जिसकी हमें अपने रोजमर्रा के जीवन में सबसे अधिक आवश्यकता होती है।

दस्तावेज़ीकरण
किसी भी व्यावसायिक डिज़ाइन मेंसामान्यतः दस्तावेज़ीकरण का एक तत्व भी सम्मलित होगा; इस दस्तावेज़ की सटीक प्रकृति परिपथ के आकार और समष्टिता और उस देश के अनुसार अलग-अलग होगी जहां इसका उपयोग किया जाना है। न्यूनतम रूप में, दस्तावेज़ीकरण मेंसामान्यतः डिजाइन के लिए कम से कम विनिर्देश और परीक्षण प्रक्रियाएं और वर्तमान नियमों के अनुपालन का विवरण सम्मलित होगा। यूरोपीय संघ में यह अंतिम आइटमसामान्यतः सीई मार्क घोषणा का रूप लेगा जिसमें अनुपालन किए गए यूरोपीय निर्देशों को सूचीबद्ध किया जाएगा और अनुपालन के लिए जिम्मेदार व्यक्ति का नाम दिया जाएगा।

सॉफ्टवेयर

 * अल्टियम डिज़ाइनर
 * ईज़ीईडीए
 * जीईडीए
 * कीकैड
 * ओआरसीएडी
 * एनआई मल्टीसिम
 * स्पाइस

यह भी देखें

 * उन्नत डिजाइन प्रणाली
 * परिपथ डिजाइन भाषा
 * विन्यास डिजाइन
 * विद्युत प्रणाली डिजाइन
 * इलेक्ट्रॉनिक परिपथ डिजाइन
 * इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन स्वचालन
 * एस्प्रेसो हेयुरिस्टिक लॉजिक मिनिमाइज़र
 * जीडीएसआईआई
 * एकीकृत परिपथ डिजाइन
 * ईडीए कंपनियों की सूची
 * मेष विश्लेषण
 * ओपन आर्टवर्क प्रणाली इंटरचेंज स्टैंडर्ड

इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची

 * विशिष्ट एकीकृत परिपथ आवेदन
 * डिजिटल डाटा
 * आंकड़े
 * के माध्यम से (इलेक्ट्रॉनिक्स)
 * विनिर्माण क्षमता के लिए डिजाइन (आईसी)
 * संवहन दस्तावेज़ स्वरूप
 * मास्क डेटा तैयारी
 * असफलता विश्लेषण
 * सिलिकॉन सत्यापन पोस्ट करें
 * रजिस्टर ट्रांसफर लेवल
 * सी (प्रोग्रामिंग भाषा)
 * यात्रा
 * उत्पाद आवश्यकता दस्तावेज़
 * मांग
 * बाज़ार अवसर
 * जीवन का अंत (उत्पाद)
 * निर्देश समुच्चय
 * तर्क अनुकरण
 * सिग्नल की समग्रता
 * टाइमिंग क्लोजर
 * डिजाइन नियम की जाँच
 * औपचारिक तुल्यता जाँच
 * सामान्य केन्द्रक
 * ऑप एंप
 * मेंटर ग्राफिक्स
 * एकीकृत परिपथों और प्रणालियों के कंप्यूटर सहायता प्राप्त डिजाइन पर आईईईई लेनदेन
 * ज्यामितीय आकार
 * मुखौटा डेटा तैयारी
 * मानक सेल
 * स्थान और मार्ग
 * योजनाबद्ध संचालित लेआउट
 * फ्लोरप्लान (माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स)
 * उपयोगिता के चाकू
 * डेटा सामान्य
 * अवरोध
 * विद्युत प्रतिरोध और चालकता
 * एकदिश धारा
 * अस्थायी प्रतिसाद
 * प्रत्यक्ष वर्तमान परिपथ
 * जीएनयू परिपथ विश्लेषण पैकेज
 * गाउस विलोपन
 * टुकड़े-टुकड़े रैखिक कार्य
 * जमीन (बिजली)
 * ढांच के रूप में
 * सादृश्य के माध्यम से और भर में
 * एकीकृत परिपथ
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 * ठोस अवस्था भंडारण
 * दावों कहंग
 * साइमन मिन Wed
 * सैन्य उपकरणों
 * डेटा स्टोरेज डिवाइस
 * हाइनिक्स सेमीकंडक्टर
 * विद्युत क्षेत्र स्क्रीनिंग
 * निरपेक्ष तापमान
 * दूसरे कंप्यूटर पर निर्भर रहने वाला कंप्यूटर प्रोग्राम
 * पतली छोटी रूपरेखा पैकेज
 * त्रुटि सुधार कोड
 * पुनर्विक्रय (इलेक्ट्रॉनिक्स)
 * ब्लॉक आकार (डेटा भंडारण और संचरण)
 * आईसी पैकेज
 * डाई (एकीकृत परिपथ)
 * विशिष्ट एकीकृत परिपथ आवेदन
 * छाया राम
 * कचरा संग्रह (कंप्यूटिंग)
 * एसिड
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 * दोहरी इन-लाइन पैकेज
 * क्रोबार (परिपथ)
 * फोल्डबैक (बिजली आपूर्ति डिजाइन)
 * डिज़ाइन प्रक्रिया
 * जाँच और वैधता
 * पुराना पड़ जाना
 * ढांच के रूप में

स्रोत

 * संभावित डिज़ाइन प्रक्रिया का आरेख
 * सीई मार्किंग पर यूएस गाइड
 * यूके गाइड ऑन सीई मार्किंग
 * बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक परिपथ को समझने, विश्लेषण करने और डिजाइन करने पर एक प्रारंभी ट्यूटोरियल
 * औद्योगिक और पावर इंजीनियरिंग के लिए असतत घटकों पर व्लादिमीर गुरेविच इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, सीआरसी प्रेस, लंदन - न्यूयॉर्क, 2008, 418 पी।
 * औद्योगिक और पावर इंजीनियरिंग के लिए असतत घटकों पर व्लादिमीर गुरेविच इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, सीआरसी प्रेस, लंदन - न्यूयॉर्क, 2008, 418 पी।

श्रेणी:इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन

श्रेणी:इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग