समय आधारित जनरेटर

समय आधारित जनरेटर विशेष प्रकार का फ़ंक्शन जनरेटर है, इलेक्ट्रॉनिक परिपथ जो विशेष तरंग उत्पन्न करने के लिए भिन्न वोल्टेज उत्पन्न करता है। समय आधारित जनरेटर अधिक उच्च आवृत्ति वाली सॉटूथ तरंगें उत्पन्न करते हैं जिन्हें विशेष रूप से कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी) की किरण को ट्यूब के मुख पर सरलता से विक्षेपित करने और फिर इसे अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

समय आधार का उपयोग राडार प्रणालियों द्वारा किसी लक्ष्य की सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है, समय आधार के साथ वर्तमान स्थान की तुलना रेडियो एकर्स के आगमन के समय से की जाती है। सीआरटी का उपयोग करने वाले एनालॉग टेलीविज़न सिस्टम में दो समय आधार होते थे, तीव्र गति में बीम को क्षैतिज रूप से विक्षेपित करने के लिए, और दूसरा इसे प्रति सेकंड 60 बार स्क्रीन से नीचे खींचने के लिए है। ऑसिलोस्कोप में प्रायः कई समय आधार होते हैं, किंतु ये अधिक लचीले फ़ंक्शन जनरेटर हो सकते हैं जो कई तरंगों के साथ-साथ सरल समय आधार भी उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं।

विवरण

बेसिक ऑसिलोस्कोप सामान्यतः समय आधार जनरेटर को नियोजित करता है, जिसे शीर्ष डायल से नियंत्रित किया जाता है, जबकि निम्न डायल सिग्नल के प्रवर्धन को नियंत्रित करता है।

कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी) में तीन प्राथमिक भाग होते हैं, [[इलेक्ट्रॉन गन]] जो त्वरित इलेक्ट्रॉनों की धारा प्रदान करती है, फॉस्फोरसे कवर स्क्रीन जो इलेक्ट्रॉनों के टकराने पर चमकती है, और विक्षेपण प्लेटें जो विक्षेपण के लिए चुंबकीय या विद्युत क्षेत्र का उपयोग करती हैं। इलेक्ट्रॉन उड़ान भरते हैं और उन्हें स्क्रीन के चारों ओर निर्देशित करने की अनुमति देते हैं। यह विक्षेपण प्लेटों का उपयोग करके इलेक्ट्रॉन धारा को तीव्रता से स्थानांतरित करने की क्षमता है जो सीआरटी को टेलीविज़न सिग्नल के जैसे अधिक तीव्र सिग्नल प्रदर्शित करने या रेडियो दिशा परीक्षण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है (हफ-डफ देखें)।

रुचि के कई संकेत समय के साथ अधिक तीव्र गति से परिवर्तित होते हैं, किंतु उनकी अंतर्निहित आवधिक प्रकृति होती है। उदाहरण के लिए, रेडियो सिग्नलों का आधार आवृत्ति होती है, वाहक संकेत, जो सिग्नल का आधार बनाता है। सिग्नल को आयाम (एएम), आवृत्ति (एफएम) या इसी प्रकार तकनीकों में संशोधित करके ध्वनियों को वाहक में संशोधित किया जाता है। परीक्षण के लिए ऑसिलोस्कोप पर इस प्रकार के संकेत को प्रदर्शित करने के लिए, स्क्रीन पर इलेक्ट्रॉन बीम स्वीप करना वांछनीय है जिससे इलेक्ट्रॉन बीम वाहक के समान आवृत्ति पर, या उस आधार आवृत्ति के कुछ गुणकों पर चक्र कर सके।

यह समय आधार जनरेटर का उद्देश्य है, जो विक्षेपण प्लेटों के सेट से जुड़ा होता है, सामान्यतः X अक्ष, जबकि रेडियो सिग्नल का प्रवर्धित आउटपुट अन्य अक्ष, सामान्यतः Y पर भेजा जाता है। परिणाम दृश्य यह है कि मूल तरंगरूप का पुनः निर्माण हो।

रडार में उपयोग

विशिष्ट रडार प्रणाली रेडियो सिग्नल की छोटी पल्स प्रसारित करती है और फिर दूर की वस्तुओं से आने वाली एकर्स को सुनती है। चूंकि सिग्नल प्रकाश की गति से यात्रा करता है और उसे लक्ष्य वस्तु तक यात्रा करनी होती है और वापस आना होता है, इसलिए लक्ष्य की दूरी को प्रसारण और रिसेप्शन के मध्य की देरी को मापकर, प्रकाश की गति को उस समय से गुणा करके और फिर विभाजित करके निर्धारित किया जा सकता है। चूँकि यह प्रक्रिया अधिक तीव्रता से होती है, सिग्नल प्रदर्शित करने और एकर्स देखने के लिए सीआरटी का उपयोग किया जाता है।

रडार डिस्प्ले के सबसे सरल वर्जन में, जिसे वर्तमान में ए-स्कोप के रूप में जाना जाता है, समय आधारित जनरेटर स्क्रीन पर डिस्प्ले को स्वीप करता है जिससे यह उस समय एक ओर पहुंच जाए जब सिग्नल रडार की अधिकतम प्रभावी दूरी निर्धारित कर चुका हो। उदाहरण के लिए, चेन होम (सीएच) जैसे प्रारंभिक उद्देश रडार की अधिकतम सीमा 150 kilometres (93 mi) हो सकती है, वह दूरी जो प्रकाश 1 मिलीसेकंड में निर्धारित करेगा और वापस आएगा। इसका उपयोग समय आधारित जनरेटर के साथ किया जाएगा जो प्रत्येक मिलीसेकंड में सीआरटी पर बीम खींचता है, प्रसारण सिग्नल समाप्त होने पर स्वीप प्रारंभ करता है। किसी भी प्रतिध्वनि के कारण किरण नीचे की ओर विक्षेपित हो जाती है (सीएच की अवस्था में) क्योंकि यह डिस्प्ले के पार जाती है।

सीआरटी पर ब्लिप के भौतिक स्थान को मापकर, कोई लक्ष्य तक की सीमा निर्धारित कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी विशेष रडार का समय आधार 1 मिलीसेकंड है, तो इसकी अधिकतम सीमा 150 किमी है। यदि इसे चार-इंच सीआरटी पर प्रदर्शित किया जाता है और ब्लिप को बाईं ओर से 2 इंच मापा जाता है, तो लक्ष्य 0.5 मिलीसेकंड दूर है, या लगभग 75 kilometres (47 mi) है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि ब्लिप्स यांत्रिक पैमाने के साथ सही से पंक्तिबद्ध होंगे, निश्चित समय पर अपना स्वीप प्रारंभ करने के लिए समय आधार को समायोजित किया जा सकता है। इसे मैन्युअल रूप से समायोजित किया जा सकता है, या किसी अन्य सिग्नल द्वारा स्वचालित रूप से ट्रिगर किया जा सकता है, सामान्यतः प्रसारण सिग्नल का अधिक ही क्षीण वर्जन है।

पश्चात के सिस्टम ने दूसरे सिग्नल को सम्मिलित करने के लिए समय आधार को संशोधित किया जो समय-समय पर डिस्प्ले पर ब्लिप्स उत्पन्न करता था, घड़ी सिग्नल प्रदान करता था जो समय आधार के साथ भिन्न होता था और इस प्रकार इसे संरेखित करने की आवश्यकता नहीं होती थी। ब्रिटेन की शब्दावली में इन्हें स्ट्रोब्स के नाम से जाना जाता था।

टेलीविज़न में उपयोग

टेलीविज़न सिग्नल में अनुक्रम में प्रसारित स्थिर छवियों की श्रृंखला सम्मिलित होती है, एनटीएससी मानक में ऐसा फ्रेम एक सेकंड में 30 बार प्रसारित होता है। प्रत्येक फ्रेम स्वयं लाइनों की श्रृंखला में विभक्त हो गया है, एनटीएससी मानक में 525 यदि कोई ऑसिलोस्कोप पर टेलीविजन प्रसारण का परीक्षण करता है, तो यह रिक्त सिग्नल की छोटी अवधि से विभक्त हुए मॉड्यूलेटेड सिग्नल का निरंतर अनुक्रम प्रतीत होगा। प्रत्येक मॉड्यूलेटेड भाग में पंक्ति के लिए एनालॉग छवि होती है।

सिग्नल प्रदर्शित करने के लिए दो समय आधारित का उपयोग किया जाता है। एक सेकंड में 15,750 बार बीम को क्षैतिज रूप से बाएं से दाएं घुमाया जाता है, जो लाइन भेजने में लगने वाला समय है। दूसरी बार का आधार बीम को प्रति सेकंड 60 बार स्क्रीन को स्कैन करने का कारण बनता है, जिससे प्रत्येक रेखा खींची गई अंतिम पंक्ति के नीचे दिखाई दे और फिर शीर्ष पर वापस आ जाए। इसके कारण 525 लाइनों का पूर्ण सिग्नल स्क्रीन के नीचे खींचा जाता है, जिससे 2-आयामी छवि फिर से बनती है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि समय आधारित ने सही समय पर स्क्रीन पर अपना स्वीप प्रारंभ किया, सिग्नल में कई विशेष मॉड्यूलेशन सम्मिलित थे। प्रत्येक पंक्ति के साथ संक्षिप्त अवधि थी, सामने का बरामदा और पीछे का बरामदा जिसके कारण संकेत कुछ देर के लिए ऋणात्मक हो गया। इसने क्षैतिज समय आधार को स्क्रीन पर अपना स्वीप प्रारंभ करने के लिए ट्रिगर किया, जिससे यह सुनिश्चित हो गया कि लाइनें डिस्प्ले के बाईं ओर प्रारंभ हुईं। अधिक लंबा किंतु अन्यथा समान संकेत, ऊर्ध्वाधर ब्लैंकिंग अंतराल के कारण ऊर्ध्वाधर समय आधार प्रारंभ हो गया, किसी भी लंबी देरी के कारण समय आधार ट्रिगर हो गया।

संदर्भ

• Anand Kumar, "Time-Base Generators", Pulse And Digital Circuits, PHI Learning, 2008
• "NTSC SIGNAL SPECIFICATIONS", National Television System Committee, 1953