ڈیجیٹل آسیلوسکوپس اور اینالاگ آسیلوسکوپس کا موازنہ
اینالاگ آسیلوسکوپ کی فریکوئنسی خصوصیات عمودی یمپلیفائر اور کیتھوڈ آسیلوسکوپ ٹیوب کے ذریعہ طے کی جاتی ہیں۔ 1980 کی دہائی میں، ڈیجیٹل پروسیسنگ اور مائیکرو پروسیسرز کو اوسیلوسکوپس میں متعارف کرایا گیا، اور ڈیجیٹل آسیلوسکوپس نمودار ہوئے۔ آج کل، اینالاگ آسیلوسکوپس کو اینالاگ ریئل ٹائم آسیلوسکوپس (اے آر ٹی) کہا جاتا ہے، اور ڈیجیٹل آسیلوسکوپس کو ڈیجیٹل اسٹوریج آسیلوسکوپس (DSO) کہا جاتا ہے۔
اے آر ٹی کو ایمپلیفائرز اور کیتھوڈ رے آسیلوسکوپ ٹیوبوں کی ضرورت ہوتی ہے جو بینڈوتھ کے ساتھ ہم آہنگ ہوں۔ جیسے جیسے فریکوئنسی بڑھتی ہے، کیتھوڈ رے آسیلوسکوپ ٹیوبوں کے لیے عمل کے تقاضے سخت ہوتے ہیں، لاگت بڑھ جاتی ہے، اور رکاوٹیں موجود ہوتی ہیں۔ DSO کو صرف ایک تیز رفتار A/D کنورٹر کی ضرورت ہے جو بینڈوتھ کے لیے موزوں ہو۔ دیگر ماڈیولز کے لیے، سہ جہتی گرافکس کا مشاہدہ نہیں کیا جا سکتا۔ ویوفارم سٹوریج کی گنجائش کافی نہیں ہے، اور ویوفارم پر عملدرآمد نہیں کیا جا سکتا، وغیرہ۔
فی الحال، ڈی ایس او کی خامیوں پر بنیادی طور پر قابو پا لیا گیا ہے، لیکن تمام اچھی کارکردگی ایک ہی آسیلوسکوپ میں ظاہر نہیں ہوتی۔ یعنی ہر DSO میں کچھ خصوصیات اور کچھ خامیاں ہوں گی۔ ماڈل کا انتخاب کرتے وقت آپ کو موازنہ پر توجہ دینی چاہیے۔ DSO کے کچھ ماڈلز میں ویوفارم اپ ڈیٹ کی شرح ART جیسی ہے، لیکن DSO کے کچھ ماڈلز میں ایسا نہیں ہے۔ ایک قسم کے DSO میں ART کی 3D گرافکس ڈسپلے کی صلاحیت ہے، لیکن زیادہ تر DSO میں یہ صلاحیت نہیں ہے۔ زیادہ تر DSOs کی ریئل ٹائم بینڈوتھ سنگل شاٹ بینڈوتھ جیسی ہی ہوتی ہے، لیکن ایسے DSOs بھی ہیں جو صرف ریئل ٹائم بینڈوتھ کی ضمانت دیتے ہیں۔
مذکورہ بالا DSOs میں A/D کنورٹرز اور مائکرو پروسیسرز شامل ہیں۔ اس طرح، پی سی میں پلگ ان کارڈ شامل کرنے سے ڈی ایس او بھی بن سکتا ہے، لیکن عام طور پر نمونے لینے کی شرح کم ہوتی ہے، افعال کم ہوتے ہیں، اور قیمت سستی ہوتی ہے۔ VXI بس اور ریک ماونٹڈ DSO پلگ ان استعمال کرنے والے DSO ماڈیول بھی ہیں۔
DSO کی میموری A/D کنورٹر کے بعد آسیلوسکوپ کا دوسرا اہم ترین جزو ہے۔ یہ موج کو بحال کرنے کے لیے بعد میں آنے والے D/A کنورٹرز کے لیے ناپے ہوئے سگنل کے نمونے اسٹور کرتا ہے۔ موجودہ ذخیرہ کرنے کی گنجائش 1M سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔
عام DSO میں 8-بٹ عمودی ریزولوشن ہوتا ہے، یعنی ہر اسکین میں 256 نمونے ہوتے ہیں، جن کے لیے 256 پوائنٹس اسٹوریج کی ضرورت ہوتی ہے، جو 256 بائٹس کے برابر ہے۔ اگر ریزولوشن بڑھایا جائے اور افقی محور کو 10 بار بڑھایا جائے تو یہ 20K بائٹس کے برابر ہے۔ عمودی محور کو بھی 10 بار بڑھایا گیا ہے، جو کہ 40K بائٹس کے برابر ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ DSO کم از کم 2K بائٹس کا ہونا چاہیے، اور ایک درمیانہ DSO 40K بائٹس سے زیادہ ہونا چاہیے۔ اگر آپ مندرجہ بالا ویوفارم سے 10 گنا ریکارڈ کرنا چاہتے ہیں تو اس کے لیے کم از کم 400K بائٹس کی ضرورت ہوگی۔ لہذا، ذخیرہ کرنے کی صلاحیت اہم ہے.
بدلے میں، ذخیرہ کرنے کی صلاحیت بھی سکیننگ کی رفتار کو متاثر کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر فی اسکین صرف 50K پوائنٹس والی میموری 100μs ڈیٹا ریکارڈ کرتی ہے، تو نمونے لینے کا وقفہ 2ns ہے۔ اس وقت، نمونے لینے کی شرح 500MS/s کے برابر ہے۔ بینڈوڈتھ کے 4 گنا کے برابر نمونے لینے کی شرح کی بنیاد پر حساب کیا گیا، ریئل ٹائم بینڈوتھ 125MHz کے برابر ہے۔ ظاہر ہے، اگر نمونے لینے کی شرح کو 1000MS/s تک بڑھانے کی ضرورت ہے، تو 100μs ڈیٹا کو ریکارڈ کرنے کے لیے 100K پوائنٹس میموری کی ضرورت ہوتی ہے۔
ایک مکمل گراف کو ذخیرہ کرنے کے لیے، یہ فرض کرتے ہوئے کہ پکسل کا سائز 1024×512=0.5M بٹس ہے، چار گراف کے لیے 2M بٹس اسٹوریج کی ضرورت ہوتی ہے۔ FFT تجزیہ میں اضافی اسٹوریج کی بھی ضرورت ہوتی ہے تاکہ نئے ویوفارم کے اجزاء کا حوالہ ویوفارمز یا موازنے کے لیے ذخیرہ شدہ ویوفارمز سے موازنہ کیا جا سکے۔ ویوفارم اسٹوریج کی سہولت کے لیے، کچھ DSOs ڈیٹا ریکارڈنگ کے لیے فلاپی ڈسک یا ہارڈ ڈسک بھی فراہم کرتے ہیں۔
