آسیلوسکوپ کے نمونے کی شرح اور ذخیرہ کرنے کی گہرائی کی وضاحت کی گئی۔
نمونے لینے، نمونے لینے کی شرح
ہم جانتے ہیں کہ کمپیوٹر صرف مجرد ڈیجیٹل سگنل ہینڈل کر سکتے ہیں۔ oscilloscope میں ینالاگ وولٹیج سگنل میں پہلا مسئلہ درپیش ہے مسلسل سگنل ڈیجیٹائزیشن (اینالاگ/ڈیجیٹل کنورژن) کا مسئلہ۔ عام طور پر مسلسل سگنل سے مجرد سگنل کے عمل کو سیمپلنگ (سیمپلنگ) کہتے ہیں۔ کمپیوٹر کے ذریعے عمل کرنے کے لیے مسلسل سگنلز کو نمونے اور مقدار کا تعین کرنا ضروری ہے، اس لیے ویوفارم آپریشنز اور تجزیہ کے لیے سیمپلنگ ڈیجیٹل آسیلوسکوپس کی بنیاد ہے۔ ویوفارم کے وولٹیج کے طول و عرض کو مساوی وقت کے وقفوں پر ماپ کر، اور وولٹیج کو ڈیجیٹل معلومات کی نمائندگی کرنے کے لیے آٹھ بائنری کوڈ میں تبدیل کیا جاتا ہے، جو کہ ڈیجیٹل اسٹوریج آسیلوسکوپ سیمپلنگ ہے۔ نمونہ دار وولٹیجز کے درمیان وقت کا وقفہ جتنا کم ہوگا، دوبارہ تشکیل شدہ ویوفارم اصل سگنل کے اتنا ہی قریب ہوگا۔ نمونے لینے کی شرح (نمونے کی شرح) نمونے لینے کا وقفہ ہے۔ مثال کے طور پر، اگر آسیلوسکوپ کے نمونے لینے کی شرح 10G بار فی سیکنڈ (10GSa/s) ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ نمونے ہر 100ps پر لیے جاتے ہیں۔
Nyquist سیمپلنگ تھیوریم کے مطابق، f کی زیادہ سے زیادہ فریکوئنسی کے ساتھ بینڈ محدود سگنل کا نمونہ لیتے وقت، نمونے لینے کی فریکوئنسی SF f سے دوگنا زیادہ ہونی چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ اصل سگنل کو نمونے کی قدر سے مکمل طور پر دوبارہ بنایا گیا ہے۔ یہاں، f کو Nyquist تعدد کہا جاتا ہے اور 2 f کو Nyquist نمونے لینے کی شرح کہا جاتا ہے۔ سائن ویو کے لیے، فی سائیکل میں کم از کم دو نمونوں کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ڈیجیٹائزڈ پلس ٹرین کو اصل ویوفارم سے زیادہ درست طریقے سے دوبارہ بنایا جا سکتا ہے۔ اگر نمونے لینے کی شرح Nyquist نمونے لینے کی شرح سے کم ہے، تو یہ Aliasing کے رجحان کا باعث بنے گی۔
نمونے لینے کا موڈ
جب ڈی ایس او میں سگنل، نمونے لینے کی ضرورت سے پہلے اس کے A/D تبادلوں میں تمام ان پٹ سگنلز، سیمپلنگ ٹیکنالوجی کو عام طور پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ریئل ٹائم موڈ اور مساوی ٹائم موڈ۔
ریئل ٹائم سیمپلنگ (ریئل ٹائم سیمپلنگ) موڈ کا استعمال غیر دہرائے جانے والے یا ون شاٹ سگنلز حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، نمونے لینے کے لیے مقررہ وقت کے وقفوں کا استعمال کرتے ہوئے۔ ایک بار ٹرگر کرنے کے بعد، آسیلوسکوپ مسلسل وولٹیج کا نمونہ لیتا ہے اور پھر سیمپلنگ پوائنٹس کی بنیاد پر سگنل ویوفارم کی تشکیل نو کرتا ہے۔
ایکویویلنٹ ٹائم سیمپلنگ (مساوی وقت کا نمونہ)، مختلف چکروں میں متواتر ویوفارم کا نمونہ لینا ہے، اور پھر ویوفارم کی تشکیل نو کے لیے نمونے لینے کے پوائنٹس کو ایک ساتھ جوڑا جاتا ہے، (https://www.dgzj.com/ الیکٹریشنز ہوم) ترتیب میں کافی سیمپلنگ پوائنٹس حاصل کرنے کے لیے، متعدد محرکات کی ضرورت ہے۔ مساوی وقت کے نمونے لینے میں ترتیب وار نمونے اور بے ترتیب دہرائے جانے والے نمونے بھی شامل ہیں۔ مساوی وقت کے نمونے لینے کے موڈ کا استعمال دو شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے: 1. لہر کی شکل کو دہرایا جانا چاہیے؛ 2. یہ مستحکم طور پر متحرک ہونے کے قابل ہونا چاہیے۔
ریئل ٹائم سیمپلنگ موڈ میں آسیلوسکوپ کی بینڈوتھ A/D کنورٹر کی زیادہ سے زیادہ نمونے لینے کی شرح اور استعمال شدہ انٹرپولیشن الگورتھم پر منحصر ہے۔ یعنی، آسیلوسکوپ کی ریئل ٹائم بینڈوتھ کا تعلق DSO کے ذریعے استعمال ہونے والے A/D اور انٹرپولیشن الگورتھم سے ہے۔
یہاں ریئل ٹائم بینڈوڈتھ کے تصور کا ایک اور حوالہ، ریئل ٹائم بینڈوڈتھ کو موثر اسٹوریج بینڈوڈتھ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ایک ڈیجیٹل سٹوریج آسیلوسکوپ ہے جو ریئل ٹائم سیمپلنگ کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے جب بینڈوتھ کا استعمال کرتا ہے۔ بینڈوڈتھ کے بہت سارے تصورات آپ کو دیوانہ بنا سکتے ہیں، یہاں خلاصہ یہ ہے کہ: DSO بینڈوتھ کو analogue bandwidth اور storage bandwidth میں تقسیم کیا گیا ہے۔ عام طور پر ہم اکثر یہ کہتے ہیں کہ بینڈوتھ سے مراد آسیلوسکوپ کی اینالاگ بینڈوتھ ہے، یعنی آسیلوسکوپ پینل کی بینڈوتھ کو عام طور پر لیبل لگایا جاتا ہے۔ اسٹوریج بینڈوڈتھ نظریاتی ڈیجیٹل بینڈوڈتھ ہے جس کا حساب Nyquist کے تھیوریم کے مطابق کیا جاتا ہے، جو صرف ایک نظریاتی قدر ہے۔
