آسیلوسکوپ پر مبنی سگنل جنریٹر اور براڈ بینڈ ریڈار سگنلز کا استعمال
آسیلوسکوپ کیسے کام کرتا ہے۔
ایک آسیلوسکوپ ایک الیکٹرانک پیمائش کرنے والا آلہ ہے جو الیکٹرونک آسیلوسکوپ ٹیوبوں کی خصوصیات کو متبادل برقی سگنلز کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے جن کا براہ راست انسانی آنکھ تصویروں میں مشاہدہ نہیں کرسکتی اور پیمائش کے لیے فلوروسینٹ اسکرین پر ڈسپلے کرتی ہے۔ یہ ڈیجیٹل سرکٹ تجرباتی مظاہر کا مشاہدہ کرنے، تجربات میں مسائل کا تجزیہ کرنے اور تجرباتی نتائج کی پیمائش کے لیے ایک ناگزیر اور اہم آلہ ہے۔ آسیلوسکوپ ایک آسیلوسکوپ ٹیوب اور پاور سپلائی سسٹم، سنکرونائزیشن سسٹم، ایکس ایکسس ڈیفلیکشن سسٹم، وائی ایکسس ڈیفلیکشن سسٹم، ڈیلے اسکیننگ سسٹم اور معیاری سگنل سورس پر مشتمل ہوتا ہے۔
1. آسیلوسکوپ ٹیوب
کیتھوڈ رے ٹیوب (سی آر ٹی)، جسے آسیلوسکوپ ٹیوب کہا جاتا ہے، آسیلوسکوپ کا بنیادی حصہ ہے۔ یہ الیکٹریکل سگنلز کو لائٹ سگنلز میں تبدیل کرتا ہے۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، الیکٹران گن، ڈیفلیکشن سسٹم اور فاسفر اسکرین کو ویکیوم شیشے کے خول میں بند کیا جاتا ہے تاکہ ایک مکمل آسیلوسکوپ ٹیوب بن سکے۔
(1) فلوروسینٹ اسکرین
آج کی آسیلوسکوپ ٹیوب اسکرینیں عام طور پر مستطیل طیاروں کی ہوتی ہیں، جن میں فاسفورسنٹ مواد کی ایک تہہ اندرونی سطح پر جمع ہوتی ہے تاکہ فلوروسینٹ فلم بن سکے۔ بخارات سے بنی ایلومینیم فلم کی ایک پرت اکثر فلوروسینٹ فلم میں شامل کی جاتی ہے۔ تیز رفتار الیکٹران ایلومینیم فلم سے گزرتے ہیں اور فاسفر سے ٹکراتے ہیں تاکہ روشن دھبے بن جائیں۔ ایلومینیم فلم میں اندرونی عکاسی ہوتی ہے، جو روشن دھبوں کی چمک کو بہتر بنانے کے لیے فائدہ مند ہے۔ ایلومینیم فلم کے دیگر افعال بھی ہیں جیسے گرمی کی کھپت۔
جب الیکٹران کی بمباری رک جاتی ہے، تو روشن دھبہ فوری طور پر غائب نہیں ہو سکتا لیکن ایک مدت تک باقی رہنا چاہیے۔ کسی روشن جگہ کی چمک کو اس کی اصل قدر کے 10% تک گرنے میں جو وقت لگتا ہے اسے "آٹرگلو ٹائم" کہا جاتا ہے۔ 10μs سے چھوٹا افٹرگلو ٹائم بہت مختصر آفٹرگلو کہلاتا ہے، 10μs-1ms مختصر آفٹرگلو ہے، 1ms-0.1s درمیانی آفٹرگلو ہے، 0.1s-1s طویل آفٹرگلو ہے، اور 1s سے زیادہ بہت طویل بعد کی چمک ہے. عام طور پر، آسیلوسکوپس درمیانے استقامت والی آسیلوسکوپ ٹیوبوں سے لیس ہوتے ہیں، اعلی تعدد والی آسیلوسکوپ مختصر استقامت کا استعمال کرتے ہیں، اور کم تعدد آسیلوسکوپ طویل استقامت کا استعمال کرتے ہیں۔
(2) الیکٹران گن اور فوکس
الیکٹران گن فلیمینٹ (F)، کیتھوڈ (K)، گرڈ (G1)، فرنٹ ایکسلریٹنگ الیکٹروڈ (G2) (یا دوسرا گرڈ)، پہلا انوڈ (A1) اور دوسرا انوڈ (A2) پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس کا کام الیکٹرانوں کا اخراج اور ایک بہت ہی پتلی، تیز رفتار الیکٹران بیم بنانا ہے۔ کیتھوڈ کو گرم کرنے کے لیے تنت کو تقویت ملتی ہے، اور کیتھوڈ گرم ہونے پر الیکٹران خارج کرتا ہے۔
گرڈ ایک دھاتی سلنڈر ہے جس کے اوپر ایک چھوٹا سا سوراخ ہے، جو کیتھوڈ کے باہر رکھا گیا ہے۔ چونکہ گیٹ کی صلاحیت کیتھوڈ سے کم ہے، یہ کیتھوڈ سے خارج ہونے والے الیکٹرانوں کو کنٹرول کرتا ہے۔ عام طور پر، تحریک کی ایک بڑی ابتدائی رفتار کے ساتھ الیکٹران کی صرف ایک چھوٹی سی تعداد ہی گیٹ کے سوراخوں سے گزر سکتی ہے اور اینوڈ وولٹیج کے عمل کے تحت فلوروسینٹ اسکرین کی طرف دوڑتی ہے۔ چھوٹی ابتدائی رفتار والے الیکٹران اب بھی کیتھوڈ پر واپس آتے ہیں۔
اگر گیٹ کی صلاحیت بہت کم ہے تو، تمام الیکٹران کیتھوڈ پر واپس آجاتے ہیں، یعنی ٹیوب بند ہوجاتی ہے۔ سرکٹ میں W1 پوٹینشیومیٹر کو ایڈجسٹ کرنے سے گیٹ پوٹینشل کو تبدیل کیا جا سکتا ہے اور فلوروسینٹ سکرین پر الیکٹران کے بہاؤ کی کثافت کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اس طرح روشن جگہ کی چمک کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ پہلا انوڈ، دوسرا انوڈ اور سامنے کا تیز کرنے والا الیکٹروڈ کیتھوڈ کی طرح ایک ہی محور پر تین دھاتی سلنڈر ہیں۔ سامنے کا تیز کرنے والا قطب G2 A2 سے منسلک ہے، اور لاگو صلاحیت A1 سے زیادہ ہے۔ G2 کی مثبت صلاحیت کیتھوڈ سے فلوروسینٹ اسکرین کی طرف الیکٹرانوں کو تیز کرتی ہے۔
جیسا کہ الیکٹران بیم کیتھوڈ سے فاسفر اسکرین تک سفر کرتا ہے، یہ دو توجہ مرکوز کرنے والے عمل سے گزرتا ہے۔ پہلا فوکسنگ K، G1، اور G2 کے ذریعے مکمل کیا جاتا ہے۔ K، K، G1، اور G2 کو آسیلوسکوپ ٹیوب کے پہلے الیکٹرانک لینز کہا جاتا ہے۔ دوسری توجہ G2، A1، اور A2 علاقوں میں ہوتی ہے۔ دوسرے اینوڈ A2 کی صلاحیت کو ایڈجسٹ کرنے سے الیکٹران بیم فلوروسینٹ اسکرین پر ایک نقطہ پر جمع ہو سکتا ہے۔ یہ دوسرا فوکس ہے۔ A1 پر وولٹیج کو فوکسنگ وولٹیج کہا جاتا ہے، اور A1 کو فوکسنگ پول بھی کہا جاتا ہے۔ کبھی کبھی A1 کے وولٹیج کو ایڈجسٹ کرنے سے بھی اچھی توجہ حاصل نہیں ہو سکتی، اور دوسرے اینوڈ A2 کے وولٹیج کو ٹھیک کرنے کی ضرورت ہے۔ A2 کو معاون فوکسنگ الیکٹروڈ بھی کہا جاتا ہے۔
(3) انحراف کا نظام
انحراف کا نظام الیکٹران بیم کی سمت کو کنٹرول کرتا ہے تاکہ فلوروسینٹ اسکرین پر روشنی کی جگہ بیرونی سگنل کے ساتھ تبدیل ہو کر ناپے ہوئے سگنل کی لہر کی شکل کو ظاہر کرے۔ شکل 8.1 میں، باہمی طور پر کھڑے انحراف پلیٹوں کے دو جوڑے Y1, Y2 اور Xl, X2 ایک انحراف کا نظام بناتے ہیں۔ Y-axis deflection پلیٹ سامنے ہے اور X-axis deflection پلیٹ پیچھے ہے، لہذا Y-axis کی حساسیت زیادہ ہے (پروسیسنگ کے بعد ماپا سگنل Y-axis میں شامل کیا جاتا ہے)۔ وولٹیج کو بالترتیب ڈیفلیکشن پلیٹوں کے دو جوڑوں پر لاگو کیا جاتا ہے، تاکہ ڈیفلیکشن پلیٹوں کے دو جوڑوں کے درمیان ایک برقی میدان بنتا ہے، جو بالترتیب عمودی اور افقی سمتوں میں الیکٹران بیم کے انحراف کو کنٹرول کرتا ہے۔
