सफल ब्रेडबोर्डिंग के लिए 5 टिप्स: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मेरा नाम जेरेमी है, और मैं केटरिंग विश्वविद्यालय में अपने जूनियर वर्ष में हूँ। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के छात्र के रूप में, मुझे ब्रेडबोर्ड पर छोटे सर्किट बनाने वाली प्रयोगशालाओं में कई घंटे बिताने का अवसर मिला है। यदि आपको छोटे सर्किट बनाने और स्वयं के इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट बनाने का अनुभव है, तो हो सकता है कि आपको यहां अधिक लाभ न मिले। इस निर्देश का उद्देश्य ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने, सामान्य घटकों का परिचय और छोटे सर्किट बनाने की मूल बातें शामिल करना है। इसके अतिरिक्त, मैं संक्षेप में चर्चा करूंगा कि आपके सर्किट को कैसे व्यवस्थित किया जाए, साथ ही उन अवसरों के लिए कुछ समस्या निवारण रणनीतियाँ जब चीजें गड़बड़ा जाती हैं।

यह माना जाता है कि इसे पढ़ने वाला व्यक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स और शब्दावली की मूल बातें से कुछ परिचित है: वर्तमान प्रवाह, वोल्टेज, ध्रुवीयता, चालन, शॉर्ट-सर्किट, ओपन-सर्किट, जंक्शन और पूर्वाग्रह। इसके अतिरिक्त, यह माना जाता है कि पाठक प्रयोगशाला वातावरण में उपयोग की जाने वाली बिजली की आपूर्ति को स्विच करने से परिचित है।

मैं इसे इसलिए लिख रहा हूं क्योंकि मुझे प्रयोगशालाओं में छोटे सर्किट बनाने में मजा आता है और मैंने रास्ते में कुछ सामान्य मुद्दों और त्रुटियों को देखा है। मेरी आशा है कि यह किसी को इलेक्ट्रॉनिक्स की खोज में अपनी यात्रा शुरू करने में मदद करेगा, कुछ उपयोगी खोजने के लिए जो उन्हें रास्ते में मेरे द्वारा सामना किए गए कुछ सिरदर्द से बचाएगा, और छोटे सर्किट बिल्डिंग की खुशियों के लिए द्वार खोल देगा!

चरण 1: ब्रेडबोर्ड

ब्रेडबोर्ड क्या है ?:

प्रोटोटाइप और परीक्षण सर्किट के लिए एक लोकप्रिय उपकरण, उपयोगकर्ता को जल्दी से घटकों को जोड़ने और स्वैप करने और आसानी से जंक्शन बनाने की अनुमति देता है। ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने से सोल्डरिंग आवश्यकताओं के बिना सर्किट के तेजी से संयोजन और संशोधन की अनुमति मिलती है।

विन्यास:

टर्मिनल स्ट्रिप्स: क्षैतिज रूप से चलाएँ, पंक्ति संख्याओं में पाँच की वृद्धि हुई है, और पाँच के समूहों में स्तंभ अक्षर हैं। पंक्ति 1, कॉलम ए-ई एक निरंतर संपर्क बिंदु बनाते हैं - या जंक्शन, और पंक्ति 1, कॉलम एफ-जे एक और बनाते हैं।

बस स्ट्रिप्स: प्रत्येक पक्ष की लंबाई के नीचे जोड़े में लंबवत चलाएं, और "+" या "-" लेबल किए गए हैं। संपूर्ण + पट्टी एक सतत जंक्शन है, और - पट्टी एक सतत जंक्शन है, जिससे कई घटकों को एक शक्ति स्रोत से जोड़ा जा सकता है।

ट्रफ / ग्रूव: ब्रेडबोर्ड की लंबाई को टर्मिनल स्ट्रिप्स के बीच लंबवत रूप से चलाता है। इस खांचे पर पंक्तियाँ असंतत हैं, जिससे एकीकृत सर्किट (IC) का उपयोग किया जा सकता है।

ब्रेडबोर्ड विभिन्न आकारों और शैलियों में खरीदे जा सकते हैं, लेकिन उपरोक्त कॉन्फ़िगरेशन विवरण वही रहता है चाहे आपके पास आधा ब्रेडबोर्ड हो, या पावर टर्मिनलों वाला एक बड़ा मॉडल और धातु प्लेट पर कई बोर्ड लगे हों।

अपने सर्किट बनाने में सफल होने के लिए, ब्रेडबोर्ड में संपर्क बिंदुओं के लेआउट पर एक दृढ़ समझ होना महत्वपूर्ण है। जब ठीक से नियोजित किया जाता है, तो ब्रेडबोर्ड सर्किट बनाने और मक्खी पर संशोधन करने के लिए एक बढ़िया उपकरण है!

चरण 2: अपने घटकों को जानें

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइन के भीतर, विभिन्न घटकों का सामना करना पड़ेगा। हालांकि यह एक विस्तृत सूची होने का इरादा नहीं है, मैं कुछ अधिक सामान्य घटकों, उनके उद्देश्य और प्रबंधन के लिए कुछ चेतावनी पर प्रकाश डालूंगा। घटकों को ठीक से संभालने और उपयोग करने से कई सिरदर्दों को बचाया जा सकता है। यदि आप इलेक्ट्रॉनिक्स में अभी शुरुआत कर रहे हैं, तो आपको $20 से कम की मूल बातें देने के लिए कई घटक किट मिल सकते हैं।

रोकनेवाला: (ओम में मापा जाता है) एक सर्किट के भीतर करंट के प्रवाह का प्रतिरोध करता है। एक सर्किट के भीतर प्लेसमेंट के आधार पर वोल्टेज या करंट को विभाजित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रतिरोधों पर रंगीन बैंड होते हैं जो ओम में उनके प्रतिरोध मूल्य के साथ-साथ उनकी सहनशीलता को भी दर्शाते हैं। प्रतिरोध मान निर्धारित करने के लिए एक तालिका उपयोगी है। एक रोकनेवाला एक सर्किट के भीतर किसी भी दिशा में रखा जा सकता है, और उसी तरह कार्य करेगा (इसमें ध्रुवीयता नहीं है)।

फोटो-रेसिस्टर: करंट के प्रवाह का प्रतिरोध करता है। प्रतिरोध मान परिवेशी प्रकाश के आधार पर भिन्न होता है। कम रोशनी की स्थिति के दौरान अनुप्रयोगों को कम करने या सर्किट चालू करने में उपयोग किया जा सकता है।

संधारित्र: (फैराड्स में मापा जाता है) एक संधारित्र ऊर्जा को संग्रहीत करता है जिसे बाद में एक सर्किट में नष्ट किया जा सकता है। यह प्रत्यक्ष धारा के लिए एक ब्लॉक के रूप में कार्य करता है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा को गुजरने देता है। कैपेसिटर में एक रेक्टिफायर सर्किट में फ्रीक्वेंसी फिल्ट्रेशन से लेकर स्मूदिंग रिपल्स तक विस्तृत आवेदन होते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सिरेमिक डिस्क कैपेसिटर ध्रुवीय घटक नहीं हैं, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के साथ देखभाल की जानी चाहिए, क्योंकि उनके पास सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के कनेक्शन के लिए एक निर्दिष्ट लीड है और पीछे की ओर रखने पर क्षतिग्रस्त हो सकती है।

ट्रांजिस्टर: एक ट्रांजिस्टर एक अर्धचालक है जो वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करता है, संकेतों को बढ़ाता है, या स्विच के रूप में कार्य करता है। कई अलग-अलग प्रकार के ट्रांजिस्टर हैं, लेकिन प्रारंभिक सर्किट डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण विचार (यह मानते हुए कि आपके पास आवेदन के लिए सही ट्रांजिस्टर है) यह है कि इन घटकों को स्थिर झटके से बचने के लिए देखभाल की जानी चाहिए।

डायोड: डायोड एक सेमीकंडक्टर है जो करंट फ्लो के लिए वन-वे चेक वाल्व के रूप में कार्य करता है। फॉरवर्ड-बायस्ड होने पर, करंट एनोड (+ लेड) में प्रवेश करता है और कैथोड (- लेड) को बाहर निकालता है। जब रिवर्स-बायस्ड, हालांकि, यह एक खुले स्विच के रूप में कार्य करता है, और कोई भी वर्तमान घटक में प्रवाहित नहीं होता है। अभिविन्यास पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि डायोड को पीछे की ओर रखने से अवांछनीय सर्किट व्यवहार, या एक उड़ा हुआ डायोड होगा।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी): एक विशेष डायोड जो संचालन करते समय प्रकाश का उत्सर्जन करता है। कई छोटे अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां संकेतकों की आवश्यकता होती है। लाभों में बेहद कम बिजली की खपत, और बेहद लंबा जीवन शामिल है।

इंटीग्रेटेड सर्किट: I का अंतिम घटक इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) है। यहां सूचीबद्ध करने के लिए बहुत अधिक विविधताएं हैं, लेकिन कुछ परिचालन एम्पलीफायर, टाइमर, वोल्टेज नियामक और तर्क सरणी हैं। इंटीग्रेटेड सर्किट एक छोटी सी चिप के भीतर एक संपूर्ण सर्किट प्रदान करते हैं, और इसमें एक डाइम से छोटी चिप के भीतर प्रतिरोधक, डायोड, कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर शामिल हो सकते हैं। एक आईसी चिप पर पिन के लिए एक नंबरिंग कन्वेंशन है, चिप की सतह पर एक इंडेंट या डॉट है, और यह पिन # 1 से मेल खाती है, पिन को क्रमिक रूप से नीचे की तरफ गिना जाता है, और दूसरे का बैक अप लिया जाता है।.

सावधानी! इंटीग्रेटेड सर्किट को स्टैटिक शॉक से नष्ट किया जा सकता है।

उपरोक्त घटकों के साथ, इंडक्टर्स, रिले, स्विच, पोटेंशियोमीटर, वेरिएबल रेसिस्टर्स, सात-सेगमेंट डिस्प्ले, फ़्यूज़, ट्रांसफॉर्मर हैं … आपको विचार मिलता है! एक त्वरित ऑनलाइन खोज बहुत उपयोगी जानकारी प्रदान करेगी (उदाहरण के लिए: घटकों का अवलोकन, ट्रांजिस्टर क्या करता है?, कैपेसिटर के प्रकार)

आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे घटकों के बारे में बुनियादी जानकारी जानना, चाहे वे स्थैतिक-संवेदनशील हों या नहीं, और उनके पास ध्रुवीयता है या नहीं, यह बहुत फायदेमंद होगा। न केवल आप समय, पैसा और सिरदर्द बचाएंगे; लेकिन सर्किट और अधिक तेजी से वांछित के रूप में कार्य करने की संभावना होगी!

चरण 3: संगठन आवश्यक है

संगठन - यह क्यों मायने रखता है?:

उपरोक्त सर्किट (दाहिनी ओर) कार्यात्मक रूप से समान हैं, लेकिन विशेष रूप से अलग उपस्थिति के साथ। जबकि पहला कम तारों का उपयोग करता है, यह छोटे सर्किट बनाने के लिए पसंदीदा तरीका नहीं है। ब्रेडबोर्ड पर छोटे सर्किट के लिए काफी जगह होती है; इस जगह का उपयोग करने से डरो मत!

जबकि लीड के लिए क्या उपयोग करना है इसका चुनाव व्यक्तिगत है, कुछ चीजें जीवन को काफी आसान बना सकती हैं। बहुत सारे लोग तांबे के तार का उपयोग करेंगे और अपनी खुद की लीड बनाएंगे, लेकिन मेरी प्राथमिकता ब्रेडबोर्ड जंपर्स हैं जिन्हें सस्ते में ऑनलाइन खरीदा जा सकता है। कूदने वाले तार के तार बनाम कड़े तांबे के तार से बने होते हैं, और आसान उपयोग के लिए अंत में एक पिन होता है। स्ट्रैंड्स के साथ लाभ यह है कि वायरिंग बहुत अधिक लचीली होती है, इसलिए आपके कनेक्शन के टूटने की संभावना कम होती है, और रूटिंग में अधिक लचीलापन होता है। वायरिंग पर एक अंतिम नोट, यह आपकी वायरिंग को "कलर कोड" करने के लिए बहुत मददगार है जो आपके लिए ट्रैक करना आसान है (ऊपर बाईं ओर)। उदाहरण के लिए, मैं अपने सकारात्मक और नकारात्मक वोल्टेज (क्रमशः) के लिए अपनी लाल और काली तारों को रखना पसंद करता हूं, मैं अक्सर अपने सामान्य मैदान के लिए ग्रे या नारंगी, इनपुट सिग्नल के लिए नीला, और आंतरिक जंक्शनों के लिए सफेद या पीले रंग का उपयोग करता हूं। यदि आपके पास कई शक्ति स्रोत हैं, साथ ही सिग्नल जनरेटर से इनपुट भी हैं, तो आपके तारों के लिए टैग बनाना और बाद में उचित कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए उन्हें लेबल करना सहायक होता है।

जब एक योजनाबद्ध आरेख का पालन करने की बात आती है, तो चीजें बहुत आसान होती हैं यदि आप बोर्ड पर अपने घटकों को योजनाबद्ध में लेआउट के लिए जितना संभव हो सके लेआउट करते हैं। इस तरह, आप अपने घटक मूल्यों को एक नज़र में देख सकते हैं, साथ ही सिग्नल मार्गों का पता लगाना / विफलताओं का निवारण करना आसान बना सकते हैं। अधिकांश विद्यालयों की प्रयोगशालाएं अक्सर आपको सर्किट में एक विशिष्ट बिंदु पर वोल्टेज या वर्तमान माप लेने के लिए निर्देश देंगी; इन उदाहरणों में आपका सर्किट शारीरिक रूप से योजनाबद्ध रूप से प्रतिबिंबित होना एक बड़ी मदद है! अंत में, जैसा कि आप अधिक जटिल और उन्नत सर्किट में जाते हैं, अधिक संवेदनशील घटकों (जैसे एकीकृत सर्किट) को इंडक्टर्स, रिले और अन्य घटकों से दूर रखना महत्वपूर्ण है जहां वे चुंबकीय क्षेत्र से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

यदि आप जो सर्किट बना रहे हैं उसमें एक (या अधिक) एकीकृत सर्किट हैं, तो सर्किट बनाने के लिए आवश्यक घटकों और लीड की संख्या बहुत तेजी से गड़बड़ हो सकती है। अव्यवस्था को कम करने और चीजों को अपने आप में आसान बनाने में मदद करने के लिए, एकीकृत सर्किट को बोर्ड पर बाकी सभी चीजों से दूर रखना और अन्य घटकों को आईसी पिन की ओर ले जाना अक्सर उपयोगी होता है। इस तरह, बाद में चीजों को समझना बहुत आसान हो जाता है। यदि सर्किट को बाद में स्थायी रूप में बनाया जाना है, तो आप एक छोटी सी जगह में फिट होने के लिए सब कुछ समेकित कर सकते हैं।

चरण 4: मूल समस्या निवारण

सब ठीक है - जब तक यह नहीं है!

तो आपने अपना होमवर्क कर लिया है, आप अपने घटकों को समझते हैं, और सर्किट ठीक उसी तरह बनाया गया है जैसे निर्देश दिखाते हैं। पावर स्विच को पलटें… और…कुछ नहीं! एक छोटा सर्किट बनाना और बाद में पता लगाना कि कुछ गड़बड़ है, यह असामान्य नहीं है। यह सब सीखने की प्रक्रिया का हिस्सा है। यह जानना कि समस्या निवारण कहाँ से शुरू करना है, समस्याओं की परेशानी और जलन को कम कर सकता है।

शक्ति का स्रोत: सर्किट को बिजली मिल रही है यह सुनिश्चित करने के साथ समस्या निवारण शुरू करना आम तौर पर सबसे अच्छा है। यदि सर्किट को बैटरी से संचालित किया जाता है, तो वोल्टेज की जांच के लिए एक मल्टी-मीटर का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि सर्किट को पावर देने के लिए उनका "रस" पर्याप्त है। यदि बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जा रहा है, तो विचार करने के लिए कई कारक हैं:

बिजली आपूर्ति मोड: कई बिजली आपूर्ति में निरंतर चालू (सीसी) या निरंतर वोल्टेज (सीवी) की आपूर्ति करने की क्षमता होती है। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि उचित संचालन के लिए उचित सेटिंग का चयन किया गया है। अधिकांश छोटी परियोजनाओं को निरंतर वोल्टेज मोड में बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाएगा।

ग्राउंड / नेगेटिव वोल्टेज: यदि आपका प्रोजेक्ट बैटरी द्वारा संचालित है, तो यह कोई समस्या नहीं है। बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते समय, अक्सर सर्किट में एक नकारात्मक वोल्टेज लागू होता है (जैसे कि एक परिचालन एम्पलीफायर के लिए) साथ ही साथ एक सामान्य जमीन भी होती है। यहां अंतर को समझना महत्वपूर्ण है, और उस नकारात्मक वोल्टेज और सामान्य जमीन को विनिमेय के रूप में नहीं देखना चाहिए।

बिजली आपूर्ति सेटिंग्स: यदि नकारात्मक वोल्टेज लागू होता है, तो सुनिश्चित करें कि आप जानते हैं कि बिजली आपूर्ति सेटिंग्स को कैसे समायोजित किया जाए। यह मैन्युफैक्चरर्स के बीच अलग-अलग होगा, लेकिन आम तौर पर यूनिट के मोर्चे पर चयन स्विच के माध्यम से पूरा किया जाएगा। पहली बार जब मैंने एक परिचालन एम्पलीफायर को -12 वोल्ट की आपूर्ति के लिए बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया, तो मैं यह जांचने में विफल रहा कि वोल्टेज के लिए सेटिंग्स को + और - आपूर्ति दोनों के लिए समायोजित किया गया था। नतीजतन, मैंने अपने सर्किट के पुनर्निर्माण/दोहरी जांच में एक घंटे से अधिक समय बिताया।

सर्किट विन्यास

योजनाबद्ध और सर्किट की तुलना करें, यदि आपने अपने सर्किट को लेआउट में योजनाबद्ध दर्पण के लिए बनाया है, तो यह चरण बहुत सरल है।

ध्रुवीय घटकों (डायोड, कैपेसिटर, ट्रांजिस्टर) के उन्मुखीकरण की जाँच करें।

सुनिश्चित करें कि घटकों के लीड शॉर्ट-सर्किट की स्थिति पैदा करने वाले स्पर्श नहीं कर रहे हैं।

टर्मिनल स्ट्रिप्स को सत्यापित करें, सुनिश्चित करें कि सभी घटक लीड और तार संपर्क बिंदु में मजबूती से डाले गए हैं और सभी घटक जो एक जंक्शन बनाने वाले हैं, वास्तव में ऐसा करते हैं। जब चीजें अव्यवस्थित हो जाती हैं तो गलती से दूसरी टर्मिनल पट्टी पर जाना आसान हो जाता है। यह एक ब्रेक (या ओपन सर्किट) बनाता है।

यदि पावर, कंपोनेंट ओरिएंटेशन और वायरिंग के साथ सब कुछ अच्छा लगता है, तो एक दोषपूर्ण घटक पर संदेह करना शुरू करें। यदि सर्किट में एक IC है, तो कभी-कभी इसे केवल स्वैप करने से समस्या हल हो सकती है। इसके अतिरिक्त, यदि आप एक प्रयोगशाला वातावरण और पुनर्चक्रण घटकों में हैं, तो आप पा सकते हैं कि आपके पास एक दोषपूर्ण संधारित्र, डायोड या ट्रांजिस्टर है जिसे किसी समूह ने पहले गलत तरीके से तार-तार कर दिया है और नष्ट कर दिया है।

उपरोक्त चरणों से बुनियादी सर्किट-बिल्डिंग में आने वाली कई समस्याओं का समाधान होना चाहिए, लेकिन अगर सब कुछ अच्छा दिखता है और यह अभी भी काम नहीं कर रहा है, तो यह सब कुछ तोड़ने का समय हो सकता है, सभी प्रतिरोधी मूल्यों को दोबारा जांचें, और सभी घटकों की जांच करें जो हैं उपलब्ध उपकरणों से जांच की जा सकेगी। अधिकांश योजनाबद्ध आरेख - विशेष रूप से अकादमिक वातावरण में प्रयोगशालाओं के लिए उपयोग किए जाने वाले - कई बार बनाए और सिद्ध किए गए हैं, इसलिए यह बहुत कम संभावना है कि समस्या योजनाबद्ध डिजाइन में निहित है। यदि, हालांकि, आप अपने स्वयं के सर्किट का प्रोटोटाइप बना रहे हैं, और समस्या-निवारण के माध्यम से मुद्दों को हल करने में असमर्थ हैं, तो ड्राइंग-बोर्ड पर वापस जाना और दोषों के लिए अपने सर्किट मॉडल का विश्लेषण करना सबसे फायदेमंद हो सकता है।

चरण 5: हार मत मानो

छोटे सर्किट बनाते समय निराश होना बहुत आसान है। चीजें संभावित रूप से गलत कैसे हो सकती हैं, इसके बारे में सचमुच अनगिनत भिन्नताएं हैं। कुछ समस्याओं का निवारण दूसरों की तुलना में बहुत अधिक कठिन होता है। हालांकि पूरा करने की तुलना में आसान कहा गया है, निराशा को बादल मत बनने दो। एक कदम पीछे हटें, शांत हो जाएं, और तार्किक दृष्टिकोण से स्थिति का मूल्यांकन करें। मैं निराशा के कारण कई मौकों पर प्रयोगशालाओं से बाहर चला गया, केवल यह पता लगाने के लिए कि एक लीड कहीं डिस्कनेक्ट हो गई थी, या सिग्नल आउटपुट चालू नहीं किया गया था। अक्सर नहीं, सर्किट में समस्या केवल एक छोटा सा विवरण होता है। सर्किट का आकलन करने और समस्या की पहचान करने के लिए तार्किक और व्यवस्थित कदम उठाने से आम तौर पर एक समाधान होता है। इलेक्ट्रॉनिक्स के बहुत सारे पहलू तलाशने के लिए हैं, असफलताओं या असफलताओं को इस पुरस्कृत प्रयास को छोड़ने की अनुमति न दें!