LTR-209 ফটোট্রানজিস্টর ডেটাশিট - স্বচ্ছ এনক্যাপসুলেশন - Vce 30V - পাওয়ার 100mW - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

1. পণ্যের সারসংক্ষেপ

LTR-209 হল একটি সিলিকন NPN ফটোট্রানজিস্টর যা ইনফ্রারেড শনাক্তকরণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। এটি স্বচ্ছ প্লাস্টিক প্যাকেজিং ব্যবহার করে এবং আপতিত আলোর (বিশেষত ইনফ্রারেড বর্ণালী) প্রতি উচ্চ সংবেদনশীলতা প্রদর্শন করে। এই ডিভাইসটি তার প্রশস্ত অপারেটিং রেঞ্জ, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং খরচ-কার্যকারিতার জন্য পরিচিত, যা বিভিন্ন সেন্সিং এবং শনাক্তকরণ সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত।

1.1 মূল সুবিধা

• প্রশস্ত কালেক্টর কারেন্ট রেঞ্জ:এই ডিভাইসটি বিস্তৃত কালেক্টর কারেন্ট স্তর সমর্থন করে, যা সার্কিট ডিজাইন এবং সংবেদনশীলতা সমন্বয়ের জন্য নমনীয়তা প্রদান করে।
• উচ্চ সংবেদনশীলতা লেন্স:সংহত লেন্স ডিভাইসের আপতিত ইনফ্রারেড বিকিরণের প্রতি সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি করে এবং সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত উন্নত করে।
• কম খরচের প্লাস্টিক প্যাকেজিং:সাশ্রয়ী প্লাস্টিক প্যাকেজিং ব্যবহার করে সামগ্রিক সিস্টেমের খরচ হ্রাস করা হয়েছে।
• স্বচ্ছ প্যাকেজিং:স্বচ্ছ আবরণটি সক্রিয় সেমিকন্ডাক্টর এলাকায় পৌঁছানো আলোর পরিমাণ সর্বাধিক করে, কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করে।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

নিম্নলিখিত বিভাগটি LTR-209 ফটোট্রানজিস্টরের মূল বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল প্যারামিটারগুলির একটি বিস্তারিত, বস্তুনিষ্ঠ ব্যাখ্যা প্রদান করে।

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি এমন সীমা সংজ্ঞায়িত করে যা ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতির কারণ হতে পারে। এই শর্তে বা এর বাইরে অপারেশনের কোনো গ্যারান্টি দেওয়া হয় না।

• শক্তি খরচ (P_D):100 mW। এটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (T_A) 25°C-এ ডিভাইসটি তাপ আকারে সর্বোচ্চ যে ক্ষমতা অপচয় করতে পারে। এই সীমা অতিক্রম করলে তাপীয় নিয়ন্ত্রণ হারানো এবং ব্যর্থতার ঝুঁকি থাকে।
• কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজ (V_সিইও):30 V। বেস ওপেন (শুধুমাত্র ফটোকারেন্ট) অবস্থায়, কালেক্টর এবং ইমিটার টার্মিনালের মধ্যে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ ভোল্টেজ।
• ইমিটার-কালেক্টর ভোল্টেজ (V_ইসিও):5 V। ইমিটার এবং কালেক্টরের মধ্যে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ।
• অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা:-40°C থেকে +85°C। ডিভাইসটি এই পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা পরিসীমায় স্বাভাবিকভাবে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
• সংরক্ষণ তাপমাত্রা পরিসীমা:-55°C থেকে +100°C। অপারেটিং অবস্থায় না থাকা অবস্থায় সংরক্ষণের জন্য তাপমাত্রা পরিসীমা যা কার্যকারিতা হ্রাস করে না।
• পিন সোল্ডারিং তাপমাত্রা:প্যাকেজ বডি থেকে ১.৬ মিমি দূরত্বে, ২৬০°সে তাপমাত্রায় ৫ সেকেন্ড ধরে রাখা হয়। এটি হ্যান্ড সোল্ডারিং বা ওয়েভ সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য গ্রহণযোগ্য তাপ প্রোফাইল নির্ধারণ করে।

2.2 বৈদ্যুতিক ও অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

এই প্যারামিটারগুলো T_A=২৫°সে-এর নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তে পরিমাপ করা হয়েছে, যা ডিভাইসের সাধারণ পারফরম্যান্স সংজ্ঞায়িত করে।

• কালেক্টর-ইমিটার ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (V_(BR)CEO):30 V (সর্বনিম্ন)। শূন্য বিকিরণ তীব্রতায় (E_C= 0 mW/cm²) এবং I_e1mA শর্তে পরিমাপ করা হয়েছে। এটি পরম সর্বোচ্চ রেটিং নিশ্চিত করে।
• ইমিটার-কালেক্টর ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (V_(BR)ECO):5 V (সর্বনিম্ন)। শূন্য বিকিরণ এবং I_E= 100µA শর্তে পরিমাপ করা হয়।
• কালেক্টর-ইমিটার স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(SAT)):0.4 V (সর্বোচ্চ)। ডিভাইস সম্পূর্ণরূপে "চালু" (পরিবাহী) অবস্থায় থাকলে এর দুই প্রান্তের ভোল্টেজ ড্রপ, I_C= 100µA এবং E_e= 1 mW/cm² শর্তে পরিমাপ করা হয়। কম V_CE(SAT)শক্তি ক্ষয় কমানোর জন্য সহায়ক।
• উত্থান সময় (T_r) এবং পতন সময় (T_f):যথাক্রমে 10 µs (টাইপিক্যাল) এবং 15 µs (টাইপিক্যাল)। এই প্যারামিটারগুলি ফটোট্রানজিস্টরের সুইচিং গতি নির্ধারণ করে। V_CC=5V, I_C=1mA, R_L=1kΩ শর্তে পরিমাপ করা হয়। ফটোট্রানজিস্টরে এই অসমমিতি সাধারণ।
• কালেক্টর অন্ধকার কারেন্ট (I_সিইও):100 nA (সর্বোচ্চ)। এটি সম্পূর্ণ অন্ধকারে ডিভাইস অবস্থায় (E_e= 0 mW/cm²) এবং V_CE= 10V হলে, কালেক্টর থেকে ইমিটার প্রবাহিত লিকেজ কারেন্ট। উচ্চ সংবেদনশীলতা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কম ডার্ক কারেন্ট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা নয়েজ সর্বনিম্ন করে।

3. গ্রেডিং সিস্টেমের ব্যাখ্যা

LTR-209 তার মূল প্যারামিটারগুলির জন্য -চালু কালেক্টর কারেন্ট (I_C(ON))- একটি বিন্যাস সিস্টেম গ্রহণ করেছে। বিন্যাস হল একটি গুণমান নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া যা পরিমাপকৃত কর্মক্ষমতার ভিত্তিতে উপাদানগুলিকে নির্দিষ্ট গ্রুপ বা "বিন্যাস"-এ শ্রেণীবদ্ধ করে। এটি ডিজাইনারদের এমন ডিভাইস নির্বাচন করতে দেয় যার গ্যারান্টিকৃত কর্মক্ষমতার পরিসর তাদের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

3.1 On-state Collector Current Grading

I_C(ON)মানকীকৃত অবস্থায় পরিমাপ করা হয়েছে: V_CE= 5V, E_e= 1 mW/cm², ইনফ্রারেড আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) 940nm। পরিমাপকৃত কারেন্ট অনুযায়ী, ডিভাইসটি নিম্নলিখিত গ্রেডে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:

• BIN C:0.8 mA (সর্বনিম্ন) থেকে 2.4 mA (সর্বোচ্চ)
• BIN D:1.6 mA (ন্যূনতম) থেকে 4.8 mA (সর্বোচ্চ)
• BIN E:3.2 mA (ন্যূনতম) থেকে 9.6 mA (সর্বোচ্চ)
• BIN F:6.4 mA (ন্যূনতম) — এই ডেটাশিট এক্সট্রাক্টে কোন সর্বোচ্চ সীমা নির্দিষ্ট করা নেই।

ডিজাইনের উপর প্রভাব:BIN C ডিভাইস (নিম্নতর কারেন্ট) এর জন্য ডিজাইন করা একটি সার্কিট, যদি BIN F ডিভাইস (উচ্চতর কারেন্ট) ব্যবহার করে পুনরায় ক্যালিব্রেট না করা হয়, সঠিকভাবে কাজ নাও করতে পারে, এবং এর বিপরীতটিও সত্য। সিস্টেম পারফরম্যান্সের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে নির্দিষ্ট বিন কোড নির্ধারণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

4. পারফরম্যান্স কার্ভ বিশ্লেষণ

ডেটাশিটটি বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্য কার্ভ প্রদান করে, যা দেখায় কীভাবে মূল প্যারামিটারগুলি অপারেটিং শর্তের সাথে পরিবর্তিত হয়। একক-বিন্দু স্পেসিফিকেশনের বাইরে বাস্তব আচরণ বোঝার জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

4.1 কালেক্টর ডার্ক কারেন্ট বনাম পরিবেষ্টন তাপমাত্রা সম্পর্ক (চিত্র 1)

গ্রাফটি দেখায় যে I_সিইও(ডার্ক কারেন্ট) পরিবেশের তাপমাত্রা (T) বৃদ্ধির সাথে সূচকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়।_Aউদাহরণস্বরূপ, 100°C তে, ডার্ক কারেন্ট 25°C এর তুলনায় কয়েকটি অর্ডার অব ম্যাগনিচিউড বেশি হতে পারে। এটি তাপ-উৎপন্ন ক্যারিয়ার বৃদ্ধির কারণে অর্ধপরিবাহীর মৌলিক আচরণ।ডিজাইন বিবেচনা:উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনে, বর্ধিত ডার্ক কারেন্ট একটি উল্লেখযোগ্য নয়েজ সোর্স হয়ে উঠতে পারে, যা দুর্বল অপটিক্যাল সিগন্যালকে ঢেকে দিতে পারে। তাপ ব্যবস্থাপনা বা সিগন্যাল কন্ডিশনিং প্রয়োজন হতে পারে।

4.2 সংগ্রাহক শক্তি অপচয় এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সম্পর্ক (চিত্র 2)

এই ডেরেটিং কার্ভটি সর্বোচ্চ অনুমোদিত পাওয়ার ডিসিপেশন (P_C) এবং T_Aএর মধ্যে কার্যকরী সম্পর্ক প্রদর্শন করে। 100 mW এর পরম সর্বোচ্চ রেটিং শুধুমাত্র 25°C বা তার নিচে বৈধ। T_Aতাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, ডিভাইসের তাপ অপসারণ ক্ষমতা হ্রাস পায়, তাই সর্বাধিক অনুমোদিত শক্তি রৈখিকভাবে হ্রাস করতে হবে। 85°C (সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা) এ, অনুমোদিত শক্তি খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।ডিজাইন বিবেচনা:সার্কিট ডিজাইন নিশ্চিত করতে হবে যে প্রকৃত শক্তি খরচ (V_CE* I_C) সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত অপারেটিং তাপমাত্রায় ডেরেটেড মান অতিক্রম করে না।

4.3 রাইজ/ফল টাইম বনাম লোড রেজিস্ট্যান্স সম্পর্ক (চিত্র 3)

এই বক্ররেখাটি সুইচিং গতি এবং সিগন্যালের বিস্তারের মধ্যে ট্রেড-অফ প্রদর্শন করে। ওঠার সময় (T_r) এবং নামার সময় (T_f) উভয়ই লোড রেজিস্ট্যান্স (R_L) বৃদ্ধির সাথে সাথে বাড়ে। বড় R_Lবৃহত্তর আউটপুট ভোল্টেজ সুইং প্রদান করে (ΔV = I_C* R_L), কিন্তু সার্কিটের প্রতিক্রিয়া সময় ধীর করে দেয়, কারণ ট্রানজিস্টরের জাংশন ক্যাপাসিট্যান্সকে বৃহত্তর রেজিস্ট্যান্সের মাধ্যমে চার্জ/ডিসচার্জ হতে বেশি সময় লাগে।ডিজাইন বিবেচনা:R_Lএর মান অবশ্যই নির্ধারণ করতে হবে যে অ্যাপ্লিকেশনটি উচ্চ গতির প্রতিক্রিয়া (নিম্ন R_L) নাকি উচ্চ আউটপুট ভোল্টেজ লাভ (উচ্চ R) অগ্রাধিকার দেয় তার উপর ভিত্তি করে।_Lনির্বাচন করতে।)

4.4 আপেক্ষিক কালেক্টর কারেন্ট বনাম ইরেডিয়েন্স সম্পর্ক (চিত্র 4)

এই গ্রাফটি স্বাভাবিকীকৃত কালেক্টর কারেন্ট বনাম আপতিত আলোর শক্তি ঘনত্ব (বিকিরণ তীব্রতা, E_e) এর সম্পর্ক প্রদর্শন করে। অঙ্কিত পরিসরে (0 থেকে প্রায় 5 mW/cm²) এটি একটি রৈখিক সম্পর্ক দেখায়। এই রৈখিকতা ফটোট্রানজিস্টর ব্যবহার করে অ্যানালগ সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, কারণ আউটপুট কারেন্ট ইনপুট আলোর তীব্রতার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। এই বক্ররেখাটি V_CE= 5V শর্তে অঙ্কিত।

4.5 সংবেদনশীলতা স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম (চিত্র 5)

যদিও অক্ষগুলি সংক্ষিপ্ত আকারে লেখা, "সংবেদনশীলতা স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম" সাধারণত ডিটেক্টরের বর্ণালী প্রতিক্রিয়া ব্যাখ্যা করে। LTR-209-এর মতো সিলিকন ফটোট্রানজিস্টর নিকট-ইনফ্রারেড অঞ্চলের আলোর প্রতি সবচেয়ে সংবেদনশীল, যার শীর্ষবিন্দু প্রায় 800-950 nm-এ অবস্থিত। এটি এগুলিকে সাধারণ ইনফ্রারেড ইমিটার (যেমন λ=940nm LED, বিন্যাস পরীক্ষার শর্তাবলীতে বর্ণিত) এর সাথে ব্যবহার এবং দৃশ্যমান আলোর হস্তক্ষেপ ফিল্টার আউট করার জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত করে তোলে।

5. যান্ত্রিক ও প্যাকেজিং তথ্য

5.1 প্যাকেজ মাত্রা

ডিভাইসটি স্ট্যান্ডার্ড থ্রু-হোল প্লাস্টিক প্যাকেজে তৈরি। ডেটাশিটে উল্লেখিত গুরুত্বপূর্ণ মাত্রার বিবরণের মধ্যে রয়েছে:

• সমস্ত মাত্রা মিলিমিটারে দেওয়া হয়েছে (বন্ধনীতে ইঞ্চি)।
• বিশেষ উল্লেখ না থাকলে, প্রযোজ্য স্ট্যান্ডার্ড টলারেন্স ±0.25mm (±.010")।
• ফ্ল্যাঞ্জের নিচে রেজিনের সর্বোচ্চ প্রোট্রুশন হল 1.5 মিমি (.059")।
• পিন পিচ প্যাকেজ বডি থেকে পিন প্রসারিত হওয়ার অবস্থানে পরিমাপ করা হয়, যা PCB প্যাড ডিজাইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

পোলারিটি শনাক্তকরণ:দীর্ঘ পিন সাধারণত কালেক্টর হয়, সংক্ষিপ্ত পিনটি ইমিটার। প্যাকেজের প্রান্তে সমতল পাশটিও ইমিটার পাশ নির্দেশ করতে পারে। যাচাই করার জন্য অবশ্যই প্যাকেজ ডায়াগ্রাম দেখুন।

6. ঢালাই ও সংযোজন নির্দেশিকা

প্রদত্ত প্রধান নির্দেশিকা হ্যান্ড বা ওয়েভ সোল্ডারিংয়ের জন্য প্রযোজ্য: পিনগুলি 260°C তাপমাত্রা 5 সেকেন্ড পর্যন্ত সহ্য করতে পারে, পরিমাপের বিন্দু প্যাকেজ বডি থেকে 1.6 মিমি (.063") দূরে। এটি অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর চিপ এবং প্লাস্টিক প্যাকেজকে তাপীয় ক্ষতি থেকে রক্ষা করে।

রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের জন্য:যদিও এই ডেটাশিটে স্পষ্টভাবে উল্লেখ করা নেই, অনুরূপ প্লাস্টিক প্যাকেজগুলির সাধারণত JEDEC স্ট্যান্ডার্ড (যেমন J-STD-020) এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রোফাইল প্রয়োজন, শীর্ষ তাপমাত্রা সাধারণত 260°C অতিক্রম করে না। নির্দিষ্ট Moisture Sensitivity Level (MSL) এবং বেকিং প্রয়োজনীয়তা এখানে দেওয়া নেই, এটি প্রস্তুতকারকের সাথে নিশ্চিত করা উচিত।

সংরক্ষণের শর্ত:ডিভাইসটি -55°C থেকে +100°C এর নির্ধারিত তাপমাত্রা সীমার মধ্যে, শুষ্ক এবং অ-ক্ষয়কারী পরিবেশে সংরক্ষণ করা উচিত। দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের জন্য, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সুরক্ষা ব্যবস্থা গ্রহণের পরামর্শ দেওয়া হয়।

7. প্রয়োগ সংক্রান্ত পরামর্শ

7.1 সাধারণ প্রয়োগের দৃশ্যকল্প

• বস্তু সনাক্তকরণ ও নৈকট্য সংবেদন:ইনফ্রারেড LED এর সাথে সমন্বয় করে বস্তুর উপস্থিতি, অনুপস্থিতি বা নৈকট্য সনাক্ত করা (যেমন, ভেন্ডিং মেশিন, প্রিন্টার, শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণে)।
• স্লট সেন্সর এবং এনকোডার:বস্তু গণনা বা ঘূর্ণন গতি পরিমাপের জন্য ইনফ্রারেড রশ্মির বিঘ্ন সনাক্ত করে।
• রিমোট কন্ট্রোল রিসিভার:যদিও ডেডিকেটেড ফটোডায়োডের চেয়ে ধীর, তবুও এগুলি সরল, কম খরচের ইনফ্রারেড রিসিভার সার্কিটে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• গ্রেটিং এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থা:অনুপ্রবেশ সনাক্তকরণের জন্য অদৃশ্য আলোক রশ্মি তৈরি করুন।

7.2 নকশা বিবেচনা ও সার্কিট কনফিগারেশন

সবচেয়ে সাধারণ সার্কিট কনফিগারেশন হলকমন-ইমিটারমোড। ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর একটি লোড রেজিস্টর (R_CC) ধনাত্মক শক্তি উৎসের সাথে সংযুক্ত (V_L), ইমিটার গ্রাউন্ডেড। আপতিত আলো ফটোকারেন্ট (I_C) প্রবাহিত করে, যা কালেক্টর নোডে আউটপুট ভোল্টেজ (V_OUT): V_OUT= V_CC- (I_C* R_L)। আলোকিত না হলে, V_OUTউচ্চ স্তরে থাকে (~V_CC)। আলোকিত হলে, V_OUT drops.

মূল নকশা ধাপ:

1. R নির্বাচন করুন_L:প্রয়োজনীয় আউটপুট সুইং (V_CC/I_C(ON)) এবং কাঙ্ক্ষিত গতির উপর ভিত্তি করে (চিত্র 3 দেখুন)। 1kΩ থেকে 10kΩ এর মধ্যে মান সাধারণ।
2. ব্যান্ডউইথ বিবেচনা করুন:R_Lমানটি ডিভাইসের জাংশন ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে মিলিত হয়ে একটি লো-পাস ফিল্টার গঠন করে। পালস অপারেশনের জন্য, সার্কিটের RC টাইম কনস্ট্যান্ট পালস প্রস্থের চেয়ে অনেক কম তা নিশ্চিত করুন।
3. পরিবেষ্টিত আলো ব্যবস্থাপনা:অপটিক্যাল ফিল্টারিং ব্যবহার করুন (সেন্সরে গাঢ় বা ইনফ্রারেড-ট্রান্সমিটিং ফিল্টার লাগিয়ে) যাতে অবাঞ্ছিত দৃশ্যমান আলো বাধাপ্রাপ্ত হয় এবং শব্দ হ্রাস পায়।
4. তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ:সুনির্দিষ্ট অ্যানালগ সেন্সিং-এর জন্য, ডার্ক কারেন্টের তাপমাত্রা নির্ভরতা বিবেচনা করুন (চিত্র 1)। প্রযুক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে ডিফারেনশিয়াল কনফিগারেশনে ম্যাচ করা ডার্ক রেফারেন্স সেন্সর ব্যবহার করা বা সফটওয়্যার ক্ষতিপূরণ বাস্তবায়ন করা।

8. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্য

অন্যান্য অপটিক্যাল ডিটেক্টরের সাথে তুলনা করলে:

• ফটোডায়োডের সাথে তুলনা করলে:ফটোট্রানজিস্টর স্বাভাবিক কারেন্ট লাভ (β বা h_FE) প্রদান করে, একই আলোর স্তরে উচ্চতর আউটপুট কারেন্ট তৈরি করে। এটি সার্কিট ডিজাইনকে সহজ করে কারণ কম পরবর্তী পরিবর্ধনের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, ফটোট্রানজিস্টর সাধারণত ফটোডায়োডের চেয়ে ধীর (দীর্ঘতর উত্থান/পতন সময়) এবং এর রৈখিক পরিসরও আরও সীমিত।_hFE), একই আলোর স্তরে উচ্চতর আউটপুট কারেন্ট তৈরি করে। এটি সার্কিট ডিজাইনকে সহজ করে কারণ কম পরবর্তী পরিবর্ধনের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, ফটোট্রানজিস্টর সাধারণত ফটোডায়োডের চেয়ে ধীর (দীর্ঘতর উত্থান/পতন সময়) এবং এর রৈখিক পরিসরও আরও সীমিত।
• ফটো-ডার্লিংটনের সাথে তুলনা করলে:ফটো-ট্রানজিস্টর ডার্লিংটন টিউব স্ট্যান্ডার্ড ফটো-ট্রানজিস্টরের চেয়ে বেশি লাভ প্রদান করে, কিন্তু প্রতিক্রিয়া সময় উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর, এবং স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(SAT))ও বেশি। LTR-209 লাভ, গতি এবং ভোল্টেজ ড্রপের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য প্রদান করে।
• LTR-209-এর স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য:其স্বচ্ছ এনক্যাপসুলেশন和সমন্বিত লেন্সএটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যকারী উপাদান। অনেক প্রতিযোগী ফটোট্রানজিস্টর আলোকে ক্ষয় করে এমন কালো ইপোক্সি এনক্যাপসুলেশন ব্যবহার করে। LTR-209-এর স্বচ্ছ এনক্যাপসুলেশন সংবেদনশীলতা সর্বাধিক করে, অন্যদিকে লেন্স আপতিত আলোকে কার্যকরী অঞ্চলে কেন্দ্রীভূত করতে সাহায্য করে, যা দিকনির্দেশকতা এবং সংকেত শক্তি বৃদ্ধি করে।

9. সাধারণ প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটার ভিত্তিক)

9.1 "BIN" কোড বলতে কী বোঝায়? এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ?

BIN কোড (C, D, E, F) পরিমাপকৃত সংগ্রাহক প্রবাহ (I_C(ON)ডিভাইসগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করা। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতার পরিসীমা নিশ্চিত করে। ভুল গ্রেডের ডিভাইস ব্যবহার করলে আপনার সার্কিটের সংবেদনশীলতা অপর্যাপ্ত বা অত্যধিক হতে পারে, যার ফলে ব্যর্থতা ঘটতে পারে। অর্ডার করার সময় অবশ্যই প্রয়োজনীয় গ্রেড উল্লেখ করুন।

9.2 আমি কি এই সেন্সরটি দৃশ্যমান আলোর উৎসের সাথে ব্যবহার করতে পারি?

সিলিকন উপাদান প্রকৃতপক্ষে দৃশ্যমান আলোতে সাড়া দেয়, তবে এর সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা নিকট-ইনফ্রারেড অঞ্চলে থাকে (অন্তর্নিহিত চিত্র 5 দেখুন)। সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা পাওয়ার এবং পরিবেশগত দৃশ্যমান আলোর হস্তক্ষেপ এড়ানোর জন্য, এটিকে একটি ইনফ্রারেড ইমিটার (সাধারণত 850nm, 880nm বা 940nm) এর সাথে যুক্ত করা এবং ডিটেক্টরে একটি ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশন ফিল্টার ব্যবহার করার জন্য দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয়।

9.3 আউটপুটকে কীভাবে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করা যায়?

সবচেয়ে সহজ পদ্ধতি হল আউটপুট (কালেক্টর নোড) একটি Schmitt trigger inverter বা hysteresis সহ একটি comparator-এর ইনপুটের সাথে সংযোগ করা। এটি অ্যানালগ ভোল্টেজ সুইংকে একটি পরিষ্কার ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করে, যা শব্দ দ্বারা প্রভাবিত হয় না। comparator-এর থ্রেশহোল্ড "উজ্জ্বল" এবং "অন্ধকার" আউটপুট ভোল্টেজ স্তরের মধ্যে সেট করা উচিত।

9.4 উজ্জ্বল, উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে আমার আউটপুট কেন অস্থির হয়?

এটি সম্ভবত উচ্চ ডার্ক কারেন্টের (চিত্র ১ অনুযায়ী যা তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়) এবং পরিবেষ্টিত আলোর প্রতি প্রতিক্রিয়ার সম্মিলিত প্রভাবের কারণে। সমাধানের মধ্যে রয়েছে: ১) দৃষ্টিক্ষেত্র সীমিত করতে শারীরিক ঢাল বা টিউবিং যোগ করা, ২) মডুলেটেড ইনফ্রারেড আলোর উৎস এবং সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন ব্যবহার করা, ৩) তাপমাত্রা-স্থিতিশীল বায়াস বা ক্ষতিপূরণ সার্কিট বাস্তবায়ন করা।

10. বাস্তব নকশা কেস স্টাডি

দৃশ্য:প্রিন্টারের জন্য কাগজ সনাক্তকরণ সেন্সর ডিজাইন করা।

বাস্তবায়ন:ইনফ্রারেড এলইডি এবং এলটিআর-২০৯ কাগজের পথের উভয় পাশে স্থাপন করুন, আলোক রশ্মি গঠনের জন্য সারিবদ্ধ করুন। কাগজ উপস্থিত থাকলে, এটি আলোক রশ্মি বাধা দেয়। ফটোট্রানজিস্টরটি কমন-ইমিটার মোডে কনফিগার করা হয়েছে, আর_L= ৪.৭ কেΩ, ভি_CC= ৫ ভি।

উপাদান নির্বাচন এবং গণনা:BIN D থেকে ডিভাইস নির্বাচন করুন (I_C(ON)= 1.6-4.8mA)। কাগজ না থাকলে (বীম অবিচ্ছিন্ন), ধরে নিন I_C= 3mA (সাধারণ মান)। V_OUT= 5V - (3mA * 4.7kΩ) = 5V - 14.1V = -9.1V। এটি অসম্ভব, যার অর্থ ট্রানজিস্টর স্যাচুরেটেড। স্যাচুরেশনে, V_OUT≈ V_CE(SAT)≈ 0.4V (নিম্ন স্তরের সংকেত)। যখন কাগজ আলোর রশ্মিকে বাধা দেয়, I_C≈ I_সিইও(খুবই ছোট, ~nA), তাই V_OUT≈ 5V (উচ্চ স্তরের সংকেত)। মাইক্রোকন্ট্রোলারের GPIO পিন কাগজের উপস্থিতি শনাক্ত করতে সরাসরি এই উচ্চ/নিম্ন স্তরের সংকেত পড়তে পারে। সেন্সরের পাওয়ার পিনের মধ্যে একটি ডিকাপলিং ক্যাপাসিটর (যেমন 100nF) যোগ করে নয়েজ ফিল্টার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

11. কার্যপ্রণালী

ফটোট্রানজিস্টর হল এক ধরনের বাইপোলার জাংশন ট্রানজিস্টর (BJT) যার বেস অঞ্চল আলোর সংস্পর্শে থাকে। পর্যাপ্ত শক্তি সম্পন্ন আপতিত ফোটন বেস-কালেক্টর জাংশনে ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে। এই আলো-সৃষ্ট বাহকগুলো অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা বের করে নেওয়া হয়, যা কার্যকরভাবে বেস কারেন্টের ভূমিকা পালন করে। তারপর এই "অপটিক্যাল বেস কারেন্ট" ট্রানজিস্টরের কারেন্ট গেইন (h_hFE) দ্বারা পরিবর্ধিত হয়ে অনেক বড় কালেক্টর কারেন্ট তৈরি করে। এই কালেক্টর কারেন্টের পরিমাণ আপতিত আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক, যা সেন্সিং কার্যকারিতা প্রদান করে। LTR-209-এর স্বচ্ছ এনক্যাপসুলেশন এবং লেন্স সংবেদনশীল সেমিকন্ডাক্টর জাংশনে পৌঁছানো ফোটনের সংখ্যা সর্বাধিক করে।

১২. প্রযুক্তিগত প্রবণতা

LTR-209-এর মতো ফটোট্রানজিস্টর একটি পরিপক্ব এবং ব্যয়-কার্যকর প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্ব করে। অপটোইলেকট্রনিক্সের বর্তমান প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ইন্টিগ্রেশন:সমন্বিত সমাধানের দিকে অগ্রসর হওয়া, যেখানে ফটোডিটেক্টর, অ্যামপ্লিফায়ার এবং ডিজিটাল লজিক (যেমন, অন্তর্নির্মিত লজিক আউটপুট সহ ফটো ইন্টারাপ্টর) একটি একক চিপে সংহত করা হয়, যা বাহ্যিক উপাদানের সংখ্যা হ্রাস করে এবং শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে।
• সারফেস মাউন্ট ডিভাইস (SMD):যদিও থ্রু-হোল প্যাকেজিং প্রোটোটাইপিং এবং কিছু অ্যাপ্লিকেশনে এখনও জনপ্রিয়, শিল্পটি স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ এবং সীমিত স্থানের নকশার জন্য ছোট SMD প্যাকেজ (যেমন SMT-3) এর দিকে ব্যাপকভাবে সরে আসছে।
• কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি:অটোমোটিভ, শিল্প এবং ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে আরও চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময়, কম ডার্ক কারেন্ট এবং উচ্চতর তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা সহ ডিভাইস উন্নয়ন।
• অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট অপ্টিমাইজেশন:সেন্সরগুলি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য (যেমন, নির্দিষ্ট ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য হার্ট রেট মনিটরিং) বা অন্তর্নির্মিত সূর্যালোক ফিল্টার সহ কাস্টমাইজ করা হচ্ছে।

ফটোট্রানজিস্টরের মৌলিক অপারেটিং নীতি এখনও কার্যকর, এবং LTR-209 এর মতো ডিভাইসগুলি তাদের সরলতা, দৃঢ়তা এবং কম খরচের কারণে, প্রাথমিক থেকে মধ্যবর্তী স্তরের বিভিন্ন সেন্সিং চাহিদা পূরণের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পছন্দ হিসাবে অব্যাহত রয়েছে।