आधुनिक कंप्यूटिंग डिवाइस में प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) के कार्य का सबसे अच्छा वर्णन निम्नलिखित में से कौन सा

Question

आधुनिक कंप्यूटिंग डिवाइस में प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) के कार्य का सबसे अच्छा वर्णन निम्नलिखित में से कौन सा है?

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The correct answer is B: यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक यांत्रिक समर्थन और विद्युत कनेक्शन माध्यम के रूप में कार्य करता है।. एक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) एक संरचनात्मक आधार के रूप में कार्य करता है जो एडहेसिव या सोल्डर जॉइंट्स का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक घटकों को यांत्रिक रूप से अपनी जगह पर रखता है। साथ ही, यह एक गैर-प्रवाहकीय डाइइलेक्ट्रिक सबस्ट्रेट पर नक्काशीदार तांबे के प्रवाहकीय मार्गों के माध्यम से इन घटकों के बीच विद्युत कनेक्टिविटी प्रदान करता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) एक संरचनात्मक आधार के रूप में कार्य करता है जो एडहेसिव या सोल्डर जॉइंट्स का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक घटकों को यांत्रिक रूप से अपनी जगह पर रखता है। साथ ही, यह एक गैर-प्रवाहकीय डाइइलेक्ट्रिक सबस्ट्रेट पर नक्काशीदार तांबे के प्रवाहकीय मार्गों के माध्यम से इन घटकों के बीच विद्युत कनेक्टिविटी प्रदान करता है।

Working Principle: PCB यांत्रिक कठोरता और इन्सुलेशन के लिए एक लैमिनेट सबस्ट्रेट (जैसे, FR-4) का उपयोग करता है। लेआउट चरण के दौरान डिजाइन किए गए प्रवाहकीय तांबे के ट्रैक, सर्किट इंटरकनेक्ट बनाते हैं। घटकों को सतह (SMT) या होल (THT) के माध्यम से माउंट किया जाता है और सिस्टम में सिग्नल और पावर वितरण की सुविधा के लिए सोल्डर पैड के माध्यम से इन ट्रैक से जोड़ा जाता है।

Key Formulas: $R = \rho \frac{L}{A}$ — ट्रैक प्रतिरोध के लिए सूत्र, जहाँ $\rho$ तांबे की प्रतिरोधकता है, $L$ लंबाई है, और $A$ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है; $Z_0 = \frac{87}{\sqrt{\epsilon_r + 1.41}} \ln \left( \frac{5.98h}{0.8w + t} \right)$ — माइक्रोस्ट्रिप लाइनों के लिए विशिष्ट प्रतिबाधा सूत्र

Key Points: PCB पॉइंट-टू-पॉइंट वायरिंग को समाप्त करते हैं, जिससे विश्वसनीयता बढ़ती है और विनिर्माण त्रुटियां कम होती हैं।; सामान्य सबस्ट्रेट सामग्री में थर्मल आवश्यकताओं के आधार पर FR-4, पॉलीइमाइड और सिरेमिक शामिल हैं।; मल्टी-लेयर PCB सिग्नल, पावर और ग्राउंड प्लेन को अलग करके उच्च घटक घनत्व की अनुमति देते हैं।

Advantages: कॉम्पैक्ट आकार और कम जगह की आवश्यकता; बड़े पैमाने पर उत्पादन और स्वचालित असेंबली में आसानी; उच्च विश्वसनीयता और कम रखरखाव लागत

Disadvantages: एक बार ट्रैक क्षतिग्रस्त हो जाने पर मरम्मत करना कठिन है; उच्च प्रारंभिक डिजाइन और प्रोटोटाइपिंग लागत; थर्मल विस्तार तनाव के प्रति संवेदनशीलता

Applications: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (स्मार्टफोन, लैपटॉप); औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली; चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोटिव ECU

Additional Info: FR-4 सबसे सामान्य उद्योग-मानक सबस्ट्रेट है, जो एपॉक्सी राल से संसेचित बुने हुए फाइबरग्लास कपड़े से बना होता है।. विकल्प A कीबोर्ड या टचस्क्रीन जैसे बाह्य उपकरणों को संदर्भित करता है; विकल्प C ECAD/EDA सॉफ्टवेयर (जैसे, Altium, KiCad) को संदर्भित करता है; विकल्प D SSD या HDD जैसे भंडारण हार्डवेयर को संदर्भित करता है।

Answer: B सही है — यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक यांत्रिक समर्थन और विद्युत कनेक्शन माध्यम के रूप में कार्य करता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि PCB हार्डवेयर और एक भौतिक घटक वाहक है, जबकि EDA टूल (जैसे SPICE या Cadence) सॉफ्टवेयर हैं जिनका उपयोग उन्हें डिजाइन करने के लिए किया जाता है।

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Option A: यह कमांड इनपुट करने के लिए प्राथमिक उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस प्रदान करता है।

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Option C: यह सर्किट डिजाइन के अनुकरण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सॉफ्टवेयर-आधारित उपकरण है।

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Option D: यह स्थायी डेटा के लिए प्राथमिक भंडारण उपकरण के रूप में कार्य करता है।

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