इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग के क्षेत्र में, पेशेवरों को अक्सर सटीक वोल्टेज या वर्तमान प्रदान करने की दोहरी चुनौती का सामना करना पड़ता है और साथ ही साथ संबंधित प्रतिक्रिया को मापता है।पारंपरिक समाधानों में बिजली की आपूर्ति जैसे कई उपकरणों का संयोजन शामिल हैहालांकि, यह दृष्टिकोण सिस्टम की जटिलता और लागत को बढ़ाता है जबकि उपकरणों के बीच सिंक्रनाइज़ेशन बनाए रखने के लिए संघर्ष करता है।इन चुनौतियों से निपटने के लिए विशेष रूप से स्रोत माप इकाई (एसएमयू) विकसित की गई थी।इस लेख में इंजीनियरों और शोधकर्ताओं को व्यापक संसाधन प्रदान करने के लिए एसएमयू सिद्धांतों, महत्व, अनुप्रयोगों और चयन मानदंडों की जांच की गई है।
1लघु एवं मध्यम उद्यम के मूल सिद्धांत और संचालन सिद्धांत
एक स्रोत माप इकाई (एसएमयू) एक सटीक उपकरण है जो एक ही उपकरण के भीतर स्रोत (वोल्टेज/वर्तमान) और माप (वोल्टमीटर/एम्पीमीटर) दोनों क्षमताओं को एकीकृत करता है।यह एक ही बंदरगाह के माध्यम से एक ही समय में बिजली के मापदंडों को वितरित और माप सकता है, पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटक विशेषता के लिए उत्तेजना स्रोत और माप उपकरण दोनों के रूप में कार्य करता है।
1.1 एसएमयू की मुख्य क्षमताएं
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सोर्सिंग कार्यक्षमताःएसएमयू परीक्षण के तहत उपकरण (डीयूटी) को उत्तेजित करने के लिए सटीक रूप से नियंत्रित वोल्टेज या वर्तमान प्रदान करता है। वोल्टेज स्रोत मोड में एसएमयू परिणामी धारा को मापते समय निर्दिष्ट वोल्टेज लागू करता है;वर्तमान स्रोत मोड डीयूटी भर में वोल्टेज मापते समय परिभाषित वर्तमान प्रदान करता है.
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माप की सटीकता:एसएमयू एक साथ वोल्टेज और वर्तमान माप को कैप्चर करते हैं, जिससे वर्तमान-वोल्टेज (आई-वी) वक्रों और अन्य महत्वपूर्ण मापदंडों का उत्पादन संभव होता है। माप की सटीकता एसएमयू प्रदर्शन मीट्रिक का एक प्रमुख घटक है।
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चार चतुर्भुज संचालनःउन्नत एसएमयू सभी चार चतुर्भुजों में काम करते हैं, जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों वोल्टेज/वर्तमान को सोर्सिंग/सिंक करने में सक्षम हैं।और जटिल आई-वी विशेषताओं वाले उपकरण.
1.2 आंतरिक वास्तुकला
विशिष्ट एसएमयू डिजाइन में निम्नलिखित प्रमुख घटक शामिल हैंः
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पावर मॉड्यूलःरेंज, रिज़ॉल्यूशन, सटीकता, स्थिरता और शोर प्रदर्शन सहित स्रोत क्षमताओं को निर्धारित करने वाले विनिर्देशों के साथ सटीक वोल्टेज/वर्तमान उत्पन्न करता है।
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माप मॉड्यूलःइनपुट प्रतिबाधा और नमूनाकरण दर सहित सटीकता को प्रभावित करने वाले विनिर्देशों के साथ वोल्टेज/वर्तमान माप करता है।
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नियंत्रण मॉड्यूलःआमतौर पर माइक्रोप्रोसेसर या एफपीजीए आधारित, यह डेटा अधिग्रहण, प्रसंस्करण और संचार को संभालने के दौरान स्रोत/माप कार्यों का समन्वय करता है।
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सुरक्षा सर्किट:ओवरवोल्टेज, ओवर करंट और ओवर पावर सुरक्षा तंत्रों के माध्यम से एसएमयू और डीयूटी दोनों की सुरक्षा करें।
1.3 परिचालन मोड
एमएसएमई आम तौर पर कई ऑपरेटिंग मोड प्रदान करते हैंः
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निरंतर वोल्टेज:प्रतिरोधक, डायोड और ट्रांजिस्टर विशेषता के लिए वर्तमान माप के साथ फिक्स्ड वोल्टेज आउटपुट
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निरंतर धाराःएलईडी और सोलर सेल परीक्षण के लिए वोल्टेज माप के साथ फिक्स्ड करंट आउटपुट
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वोल्टेज स्वीप:तेजी से IV वक्र उत्पन्न करने के लिए परिभाषित सीमाओं में स्वचालित वोल्टेज स्कैनिंग।
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वर्तमान स्वीपःवैकल्पिक आईवी विशेषता के लिए स्वचालित वर्तमान स्कैनिंग।
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पल्स मोडःगतिशील उपकरण विश्लेषण के लिए प्रतिक्रिया माप के साथ क्षणिक पल्स उत्पादन।
2पारंपरिक समाधानों के मुकाबले फायदे
पारंपरिक साधन संयोजनों की तुलना में एसएमयू महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैंः
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प्रणाली एकीकरण:एक ही उपकरण में कई उपकरणों को जोड़ता है, जटिलता और रखरखाव आवश्यकताओं को कम करता है।
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सिंक्रनाइज़ेशनःसटीक डेटा सहसंबंध के लिए उत्तेजना और माप के बीच सटीक समय संरेखण सुनिश्चित करता है।
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स्वचालन क्षमताएं:प्रोग्राम करने योग्य इंटरफेस स्वचालित परीक्षण अनुक्रमों और डेटा विश्लेषण कार्यप्रवाहों को सक्षम करते हैं।
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परिचालन लचीलापन:समायोज्य मापदंड विभिन्न प्रकार के घटकों के परीक्षण आवश्यकताओं को समायोजित करते हैं।
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लागत दक्षताःजबकि व्यक्तिगत इकाई लागत अधिक हो सकती है, उपकरण संख्या में कमी के कारण कुल प्रणाली लागत कम हो जाती है।
3मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र
एसएमई कई परीक्षण परिदृश्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैंः
3.1 अर्धचालक उपकरण परीक्षण
डायोड, ट्रांजिस्टर, एमओएसएफईटी और आई-वी वक्र विश्लेषण और पैरामीटर निष्कर्षण के माध्यम से बिजली उपकरणों की विशेषता।
3.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक मूल्यांकन
दक्षता और प्रतिक्रिया विशेषताओं सहित प्रदर्शन मीट्रिक के लिए एलईडी, सौर कोशिकाओं और फोटोड का परीक्षण।
3.3 ऊर्जा प्रबंधन विश्लेषण
स्थिरता और क्षणिक प्रतिक्रिया के लिए वोल्टेज नियामकों, स्विचिंग कन्वर्टर्स और बैटरी प्रबंधन प्रणालियों का मूल्यांकन करना।
3.4 सामग्री की विशेषता
प्रवाहकीय, अर्धचालक और अछूता सामग्री के विद्युत गुणों का माप।
4एमएसएमई के लिए चयन मानदंड
उपयुक्त एसएमयू चुनने के लिए कई कारकों पर विचार करना आवश्यक हैः
4.1 प्रदर्शन विनिर्देश
- वोल्टेज/वर्तमान रेंज और संकल्प
- माप की सटीकता और गति
- स्रोत क्षमता और शोर प्रदर्शन
4.2 कार्यात्मक आवश्यकताएं
- चार-चौथाई संचालन आवश्यकताएं
- पल्स परीक्षण क्षमताएं
- रिमोट कंट्रोल इंटरफेस
- सॉफ्टवेयर समर्थन
4.3 व्यावहारिक विचार
- बजटीय बाधाएं
- पर्यावरणीय परिचालन स्थितियां
- भविष्य की आवेदन आवश्यकताएं
5भविष्य के विकास के रुझान
लघु एवं मध्यम उद्यमों की प्रौद्योगिकी में कई उभरती हुई दिशाओं के साथ विकास जारी हैः
- बेहतर प्रदर्शन मापदंड
- विस्तारित कार्यक्षमता एकीकरण
- उन्नत स्वचालन और एआई क्षमताएं
- पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए लघुकरण
- व्यापक पहुंच के लिए लागत में कमी
6निष्कर्ष
स्रोत माप इकाइयां आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण आवश्यकताओं के लिए एक परिष्कृत समाधान का प्रतिनिधित्व करती हैं, जो एकीकृत प्लेटफार्मों में सटीक सोर्सिंग और माप क्षमताओं को जोड़ती हैं।अर्धचालक में उनकी बहुमुखी प्रतिभा, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और पावर एप्लिकेशन उन्हें अनुसंधान और विकास के लिए अपरिहार्य उपकरण बनाते हैं।एमएसएमई तेजी से जटिल परीक्षण मांगों को पूरा करने के लिए विकसित होते रहेंगे जबकि व्यापक इंजीनियरिंग समुदायों के लिए अधिक सुलभ हो जाएंगे.