آسیلوسکوپ کی مختصر تاریخ

آسیلوسکوپ ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ الیکٹرانک پیمائش کا آلہ ہے۔ یہ غیر مرئی برقی سگنلز کو مرئی تصویروں میں تبدیل کر سکتا ہے، جس سے لوگوں کے لیے مختلف برقی مظاہر کے بدلتے ہوئے عمل کا مطالعہ کرنا آسان ہو جاتا ہے۔ 

کچھ لوگوں کا خیال ہے کہ ایک ملٹی میٹر ہر چیز کو سنبھالنے کے لیے کافی ہے، تو پھر کیوں آکسیلوسکوپس کے بارے میں سیکھنے میں وقت اور محنت خرچ کرنے کی زحمت اٹھائیں؟ مختصراً، زمانہ بدل گیا ہے۔ جدید الیکٹرانک آلات کے نظام کی پیچیدگی اور آپریٹنگ فریکوئنسی اس سے کہیں زیادہ ہے جس کا ماضی میں ایک سیاہ اور سفید ٹی وی یا ریڈیو بھی موازنہ کر سکتا ہے۔ آسیلوسکوپ استعمال کرنا سیکھنا یقینی طور پر کسی کے دیکھ بھال کے کام کے بوجھ کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے اور کام کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔

مزید یہ کہ آسیلوسکوپس کا اطلاق صرف الیکٹرانکس کے شعبے تک ہی محدود نہیں ہے۔ جب مناسب سینسر لگائے جاتے ہیں، تو آسیلوسکوپس مختلف مظاہر کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ جیسے آواز، مکینیکل دباؤ، دباؤ، روشنی یا حرارت کے سینسر۔ طبی عملہ دماغی لہروں کی پیمائش کے لیے آسیلوسکوپ کا بھی استعمال کر سکتا ہے۔ لہذا، ایک آسیلوسکوپ ایک بہت ہی ورسٹائل الیکٹرانک پیمائش کا آلہ ہے، اور یہ کسی بھی طرح سے مبالغہ آرائی نہیں ہے۔

آج، آئیے آسیلوسکوپ کی ترقی کی تاریخ کا ایک عمومی جائزہ لیتے ہیں۔

I. ہاتھ سے لہر کی شکل کھینچیں۔

آسیلوسکوپ کی تاریخ کا پتہ 1820 کی دہائی تک لگایا جاسکتا ہے۔ مکینیکل پلاٹنگ سسٹم کے ساتھ گیلوانومیٹر کو جوڑنے کے بعد، لہروں کو دستی طور پر ریکارڈ کیا گیا۔ یہ آلہ گھومنے والے روٹر شافٹ پر نصب ایک خصوصی واحد رابطہ کمیوٹر پر مشتمل تھا۔ رابطہ پوائنٹس درست ڈگری اشارے کے پیمانے کے مطابق روٹر کے گرد گھوم سکتے ہیں، اور آؤٹ پٹ گیلوانومیٹر پر ظاہر ہوا، جسے پھر تکنیکی ماہرین نے دستی طور پر تیار کیا تھا۔ چونکہ یہ عمل ہزاروں لہروں کے چکروں میں تشکیل پایا تھا، اس لیے یہ صرف موج کی شکلوں کے انتہائی قریب قریب ہی پیدا کر سکتا ہے۔  

II مشینری کے ذریعہ خودکار ویوفارم ڈرائنگ

پہلے خودکار آسیلوسکوپ نے ایک گیلوانومیٹر اور ایک قلم کا استعمال کیا تا کہ ویوفارم ڈایاگرام کو ایک مسلسل حرکت پذیر کاغذی رول پر پکڑا جا سکے۔ میکانی اجزاء کے رد عمل کے وقت کے مقابلے ویوفارمز کی نسبتاً زیادہ فریکوئنسی کی وجہ سے، ویوفارمز کو براہ راست تصویر کے طور پر نہیں بنایا گیا تھا بلکہ مختلف ویوفارمز کے بہت سے چھوٹے حصوں کو ملا کر ایک مدت کے ساتھ تخلیق کیا گیا تھا۔ یہ 100 ویں ویوفارم سے خود بخود کیپسیٹر کو چارج کرے گا اور اسے ریکارڈ کرے گا، اور کیپسیٹر کی ہر بعد میں چارجنگ لہر کے ساتھ تھوڑا آگے ایک نقطہ سے شروع ہوگی۔ اس طرح کی موج کی پیمائشیں اب بھی سیکڑوں لہروں کے چکروں کی اوسط تھیں، لیکن پہلے ہاتھ سے تیار کردہ ویوفارم ڈایاگرام سے زیادہ درست تھیں۔  

III نقلی آسیلوسکوپ

اینالاگ آسیلوسکوپ بنیادی طور پر کیتھوڈ رے ٹیوب (CRT) پر مبنی ہے۔ اس سے خارج ہونے والا الیکٹران بیم افقی اور عمودی تعصب کے نظام سے گزرتا ہے اور ویوفارم کو ظاہر کرنے کے لیے اسکرین پر موجود فلوروسینٹ مادے سے ٹکراتا ہے۔  

آسیلوسکوپس کے لیے کیتھوڈ رے ٹیوب: 

1. ڈیفلیکشن وولٹیج الیکٹروڈ 

2. الیکٹران گن 

3. الیکٹران بیم 

4. فوکس کنڈلی 

5. سکرین ایک فاسفر پرت کے ساتھ لیپت ہے.  

1940 کی دہائی میں، ریڈار اور ٹیلی ویژن کی ترقی کے لیے بہترین کارکردگی کے ساتھ ویوفارم مشاہداتی ٹولز کی ضرورت تھی۔ Tektronix نے کامیابی کے ساتھ 10 MHz کی بینڈوتھ کے ساتھ ایک ہم وقت ساز آسیلوسکوپ تیار کیا، جو کہ جدید آسیلوسکوپس کی بنیاد تھی۔      

ہم وقت ساز اسکیننگ فنکشن کے ساتھ ایک دائرہ کار

اینالاگ آسیلوسکوپ کی بینڈوتھ کو بڑھانے کے لیے، آسیلوسکوپ ٹیوب، عمودی امپلیفیکیشن، اور افقی اسکیننگ کی کارکردگی کو جامع طور پر بڑھانا ضروری ہے۔ ڈیجیٹل آسیلوسکوپ کی بینڈوتھ کو بہتر بنانے کے لیے، صرف سامنے والے حصے میں A/D کنورٹر کی کارکردگی کو بڑھانے کی ضرورت ہے۔ آسیلوسکوپ ٹیوب اور سکیننگ سرکٹ کے لیے کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں۔ اس کے علاوہ، ڈیجیٹل آسیلوسکوپس میموری، اسٹوریج، اور پروسیسنگ کی صلاحیتوں کے ساتھ ساتھ مختلف ٹرگرنگ اور پری ٹرگرنگ فنکشنز کو مکمل طور پر استعمال کر سکتے ہیں۔ 1980 کی دہائی میں، ڈیجیٹل آسیلوسکوپس نے مارکیٹ پر غلبہ حاصل کیا، اور بہت سے مینوفیکچررز نے اینالاگ آسیلوسکوپس کی پیداوار بند کردی۔ ینالاگ آسیلوسکوپس تاریخی مرحلے سے آہستہ آہستہ ختم ہو گئیں۔    

چہارم ڈیجیٹل آسیلوسکوپ

ڈیجیٹل آسیلوسکوپس اعلی کارکردگی والے آسیلوسکوپس ہیں جو ڈیٹا کے حصول، A/D کی تبدیلی، اور سافٹ ویئر پروگرامنگ جیسی ٹیکنالوجیز کی ایک سیریز کے ذریعے تیار کی جاتی ہیں۔ ڈیجیٹل آسیلوسکوپس عام طور پر ملٹی لیول مینوز کو سپورٹ کرتے ہیں، جو صارفین کو مختلف آپشنز اور متعدد تجزیہ افعال فراہم کرتے ہیں۔ کچھ oscilloscopes ذخیرہ کرنے کی صلاحیتیں بھی پیش کرتے ہیں، جو لہروں کی بچت اور پروسیسنگ کی اجازت دیتے ہیں۔    

کئی سو میگا ہرٹز کے اندر بینڈوتھ والے آسیلوسکوپس کے لیے، گھریلو برانڈز کے آسیلوسکوپس پہلے ہی کارکردگی کے لحاظ سے غیر ملکی برانڈز کے ساتھ مقابلہ کرنے کے قابل ہو چکے ہیں اور لاگت کی کارکردگی کے واضح فوائد رکھتے ہیں۔

ڈیجیٹل آسیلوسکوپس میں ینالاگ آسیلوسکوپس کے زیادہ تر بنیادی کام ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ویوفارمز کو ظاہر کرنے کا فنکشن، xY ورکنگ موڈ، ٹرگر کرنے کے بنیادی طریقے، وغیرہ۔ ان میں ٹرگر ڈیل، ان پٹ سگنل کا کپلنگ موڈ، ڈیفلیکشن ایڈجسٹمنٹ، اور سگنل سورس کے آؤٹ پٹ کی انشانکن جیسی خصوصیات بھی شامل ہیں۔  

ڈیجیٹل آسیلوسکوپس نے اینالاگ آسیلوسکوپس کے مقابلے میں کئی اور مفید افعال شامل کیے ہیں۔ سب سے زیادہ عام میں خودکار رینج کا انتخاب، مختلف پیرامیٹرز کی خودکار پیمائش، ویوفارمز اور سیٹنگ اسٹیٹس کا ذخیرہ، انٹرفیس بس، اوسط کریو فٹنگ کا ڈسپلے (انٹرپولیشن طریقہ)، بینڈوتھ کی ہائی پاس اور لو پاس فلٹرنگ، ٹرگر آپریشن موڈ اور ٹرگر کنڈیشن سلیکشن، اور کرسر کی پیمائش وغیرہ شامل ہیں۔

V. ٹچ آسیلوسکوپ

موجودہ دور میں انسانیت ڈیجیٹل انقلاب سے گزر رہی ہے۔ ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز جیسے کہ 5G، چیزوں کا انٹرنیٹ، بڑا ڈیٹا، کلاؤڈ کمپیوٹنگ، اور مصنوعی ذہانت مسلسل تیار اور ترقی کر رہی ہیں۔ آسیلوسکوپ بھی ایک انقلاب کا سامنا کر رہا ہے۔ روایتی کی پریس کے مقابلے اسمارٹ فونز کا ٹچ آپریشن موڈ زیادہ کارآمد ثابت ہوا ہے۔ Oscilloscope کے مینوفیکچررز روایتی کلید اور knob آپریشن کے طریقوں کو تبدیل کرنے کے لیے آسیلوسکوپ پر ٹچ ٹیکنالوجی لگانے پر بھی غور کر رہے ہیں۔       

اصل تکنیکی آلات کی فرسودہ نوعیت اور موجودہ ٹیکنالوجیز کی سست بہتری انجینئرز کے لیے بہت زیادہ سر درد کا باعث بنی ہوئی ہے۔ ٹچ آسیلوسکوپ نے انجینئرز کے لیے استعمال کا بالکل نیا تجربہ لایا ہے، جس سے ان کی اصل کام کرنے کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ یہ نیا انٹرایکٹو طریقہ انجینئرز کو اس قابل بناتا ہے کہ وہ پوری پروڈکٹ کے ڈیزائن میں مسائل کی فوری شناخت کر سکیں، اور اب آسیلوسکوپ کو چلانے کے بارے میں فکر کیے بغیر، مسائل کو دریافت کرنے اور حل کرنے کے لیے ٹیسٹ کے نتائج کو استعمال کر سکتے ہیں۔