PD438C 4.8mm সেমি-লেন্স সিলিকন পিন ফটোডায়োড ডাটাশিট - 4.8mm ব্যাস - 32V বিপরীত ভোল্টেজ - 150mW পাওয়ার ডিসিপেশন - ইংরেজি প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

PD438C হল একটি উচ্চ-গতির, অত্যন্ত সংবেদনশীল সিলিকন পিন ফটোডায়োড যা একটি সিলিন্ড্রিকাল সাইড-ভিউ প্লাস্টিক প্যাকেজে আবদ্ধ। এর প্রাথমিক কাজ হল আপতিত আলো, বিশেষত ইনফ্রারেড বর্ণালীতে, বৈদ্যুতিক কারেন্টে রূপান্তরিত করা। এই উপাদানের একটি মূল বৈশিষ্ট্য হল যে ইপোক্সি প্যাকেজটি নিজেই একটি সমন্বিত ইনফ্রারেড (আইআর) ফিল্টার হিসেবে কাজ করে, যা সাধারণ আইআর ইমিটারগুলির সাথে বর্ণালীগতভাবে মেলে। এই নকশা বাহ্যিক ফিল্টারিংয়ের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন সহজ করে। ডিভাইসটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময়, উচ্চ ফটোসেন্সিটিভিটি এবং একটি ছোট জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স দ্বারা চিহ্নিত, যা দ্রুত এবং সঠিক আলো সনাক্তকরণের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

২. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

২.১ পরম সর্বোচ্চ রেটিং

ডিভাইসটি নিম্নলিখিত পরম সীমার মধ্যে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যার বাইরে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ (V_R) হল 32V। পাওয়ার ডিসিপেশন (P_d) 150 mW অতিক্রম করা উচিত নয়। কার্যকরী তাপমাত্রা পরিসীমা (T_opr) হল -40°C থেকে +85°C, যখন স্টোরেজ তাপমাত্রা (T_stg) -40°C থেকে +100°C পর্যন্ত বিস্তৃত। অ্যাসেম্বলির জন্য, সোল্ডারিং তাপমাত্রা (T_sol) 5 সেকেন্ডের বেশি সময় ধরে না রেখে 260°C এ রাখা উচিত, প্যাকেজ এবং সেমিকন্ডাক্টর ডাইয়ের তাপীয় ক্ষতি রোধ করতে।

২.২ ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট কন্ডিশনে (Ta=25°C), PD438C নিম্নলিখিত মূল পারফরম্যান্স প্যারামিটার প্রদর্শন করে। এর বর্ণালী প্রতিক্রিয়া ব্যান্ডউইথ (λ_0.5) 400 nm থেকে 1100 nm পর্যন্ত বিস্তৃত, যার সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ_p) সাধারণত 940 nm এ থাকে, যা এটিকে সাধারণ ইনফ্রারেড আলোর উৎসের সাথে পুরোপুরি মিলিয়ে দেয়। যখন 940 nm এ 5 mW/cm² এর ইরেডিয়েন্স দিয়ে আলোকিত করা হয়, তখন সাধারণ ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজ (V_OC) হল 0.35V। শর্ট-সার্কিট কারেন্ট (I_SC) সাধারণত 940 nm এ 1 mW/cm² এর অধীনে 18 µA হয়। 5V বিপরীত বায়াস এবং একই ইরেডিয়েন্সের অধীনে, বিপরীত আলো কারেন্ট (I_L) সাধারণত 18 µA (ন্যূনতম 10.2 µA)। ডার্ক কারেন্ট (I_d), যা আলোর অনুপস্থিতিতে লিকেজ কারেন্ট, সাধারণত 10V বিপরীত ভোল্টেজে 5 nA (সর্বোচ্চ 30 nA)। মোট টার্মিনাল ক্যাপাসিট্যান্স (C_t) সাধারণত 3V বিপরীত বায়াস এবং 1 MHz এ 25 pF। রাইজ এবং ফল টাইম (t_r/t_f) উভয়ই সাধারণত 50 ns হয় যখন 10V বিপরীত বায়াস এবং একটি 1 kΩ লোড রেজিস্টর দিয়ে কাজ করা হয়।

৩. কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিশ্লেষণ

ডাটাশিটে বেশ কয়েকটি চরিত্রগত বক্ররেখা প্রদান করা হয়েছে যা ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।বর্ণালী সংবেদনশীলতাবক্ররেখাটি ফটোডায়োডের অপারেশনাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা জুড়ে আপেক্ষিক রেসপনসিভিটি দেখায়, 940 nm এ সর্বোচ্চ নিশ্চিত করে।পাওয়ার ডিসিপেশন বনাম পরিবেষ্টিত তাপমাত্রাগ্রাফটি সর্বোচ্চ অনুমোদিত পাওয়ারের ডিরেটিং চিত্রিত করে যখন অপারেটিং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, যা তাপীয় ব্যবস্থাপনার জন্য অপরিহার্য।ডার্ক কারেন্ট বনাম পরিবেষ্টিত তাপমাত্রাবক্ররেখাটি দেখায় কিভাবে লিকেজ কারেন্ট তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, যা কম আলো বা উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর।বিপরীত আলো কারেন্ট বনাম ইরেডিয়েন্স (Ee)প্লটটি আপতিত আলোর শক্তি এবং উৎপন্ন ফটোকারেন্টের মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক দেখায়, ডিভাইসের পূর্বাভাসযোগ্য প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করে।টার্মিনাল ক্যাপাসিট্যান্স বনাম বিপরীত ভোল্টেজবক্ররেখাটি নির্দেশ করে কিভাবে জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স বিপরীত বায়াস বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, যা সরাসরি ডিভাইসের গতিকে প্রভাবিত করে। অবশেষে,প্রতিক্রিয়া সময় বনাম লোড রেজিস্ট্যান্সগ্রাফটি দেখায় কিভাবে রাইজ/ফল টাইম বাহ্যিক লোড দ্বারা প্রভাবিত হয়, গতি-সমালোচনামূলক সার্কিটের জন্য উপযুক্ত লোড রেজিস্টর নির্বাচনে নির্দেশনা দেয়।

৪. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য

৪.১ প্যাকেজের মাত্রা

PD438C একটি সিলিন্ড্রিকাল সাইড-ভিউ ফরম্যাটে প্যাকেজ করা হয়েছে যার নামমাত্র ব্যাস 4.8mm। বিস্তারিত যান্ত্রিক অঙ্কন লিড স্পেসিং, প্যাকেজ উচ্চতা এবং লেন্স জ্যামিতি সহ সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা নির্দিষ্ট করে। অঙ্কনে উল্লেখ করা হয়েছে যে মাত্রিক সহনশীলতা সাধারণত ±0.25mm হয় যদি না অন্যথায় উল্লেখ করা হয়। সাইড-ভিউ কনফিগারেশন বিশেষভাবে দরকারী যেখানে আলোর পথ মাউন্টিং পৃষ্ঠের সমান্তরাল, যেমন স্লট সেন্সর বা এজ ডিটেকশন সিস্টেমে।

৪.২ পোলারিটি শনাক্তকরণ

ডিভাইসটি একটি দুই-টার্মিনাল উপাদান। ক্যাথোড সাধারণত একটি দীর্ঘতর লিড, একটি খাঁজ, বা প্যাকেজ বডিতে একটি সমতল স্পট দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ফটোকন্ডাক্টিভ মোডে সর্বোত্তম কর্মক্ষমতার জন্য বিপরীত বায়াস প্রয়োগ করার সময় সঠিক পোলারিটি সংযোগ অপরিহার্য।

৫. সোল্ডারিং এবং অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

উপাদানটি 260°C এর সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সোল্ডারিংয়ের জন্য রেট করা হয়েছে। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে লিকুইডাস তাপমাত্রার উপরের সময় (সাধারণত লেড-ফ্রি সোল্ডারের জন্য প্রায় 217°C) সর্বোচ্চ 5 সেকেন্ডে সীমাবদ্ধ রাখা হয়, ইপোক্সি প্যাকেজ এবং অভ্যন্তরীণ ওয়্যার বন্ডগুলির উপর অত্যধিক তাপীয় চাপ রোধ করতে। লেড-ফ্রি অ্যাসেম্বলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড রিফ্লো বা ওয়েভ সোল্ডারিং প্রোফাইল সাধারণত প্রযোজ্য। হ্যান্ডলিং এবং প্লেসমেন্টের সময় লিডগুলিতে যান্ত্রিক চাপ এড়াতে সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত।

৬. প্যাকেজিং এবং অর্ডার তথ্য

স্ট্যান্ডার্ড প্যাকিং স্পেসিফিকেশন হল প্রতি ব্যাগে 500 টুকরা। ছয়টি ব্যাগ একত্রিত হয়ে একটি অভ্যন্তরীণ কার্টন তৈরি করে, এবং দশটি অভ্যন্তরীণ কার্টন একটি প্রধান শিপিং কার্টন গঠন করে, ফলে প্রতি প্রধান কার্টনে মোট 30,000 টুকরা হয়। পণ্য লেবেলে গ্রাহকের পার্ট নম্বর (CPN), প্রস্তুতকারকের পার্ট নম্বর (P/N), প্যাকিং পরিমাণ (QTY), এবং লট ট্রেসেবিলিটি তথ্য (LOT No.) এর জন্য ক্ষেত্র অন্তর্ভুক্ত থাকে।

৭. প্রয়োগের পরামর্শ

৭.১ সাধারণ প্রয়োগের দৃশ্যকল্প

PD438C বিভিন্ন অপটোইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বেশ উপযুক্ত। এর উচ্চ গতি এটিকেউচ্চ-গতি ফটো ডিটেকশনএর জন্য আদর্শ করে তোলে, যেমন ডেটা কমিউনিকেশন লিঙ্ক বা পালস সেন্সিংয়ে। এটি সাধারণতভোক্তা ইলেকট্রনিক্সএ ব্যবহৃত হয় যেমন ক্যামেরা এবং ক্যামকর্ডারে (ভিসিআর, ভিডিও ক্যামেরা) অটোফোকাস সিস্টেম, লাইট মিটারিং, বা টেপ-এন্ড ডিটেকশনের জন্য। এটিঅপটোইলেকট্রনিক সুইচএবং ইন্টারাপ্টারে একটি নির্ভরযোগ্য সেন্সর হিসেবে কাজ করে, পজিশন সেন্সিং, অবজেক্ট ডিটেকশন এবং রোটারি এনকোডার সিস্টেমের জন্য। সমন্বিত আইআর ফিল্টার এটিকে 940 nm আইআর এলইডি এর সাথে জোড়া সিস্টেমে বিশেষভাবে কার্যকর করে তোলে, অবাঞ্ছিত দৃশ্যমান আলো ফিল্টার করে।

৭.২ ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়

PD438C দিয়ে একটি সার্কিট ডিজাইন করার সময়, বেশ কয়েকটি বিষয় বিবেচনা করতে হবে।গতি অপ্টিমাইজেশনেরজন্য, জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স কমাতে পর্যাপ্ত বিপরীত বায়াস (যেমন, 5V-10V) দিয়ে ফটোডায়োড চালান এবং একটি নিম্ন-মানের লোড রেজিস্টর ব্যবহার করুন, যেমন প্রতিক্রিয়া সময় বনাম লোড রেজিস্ট্যান্স বক্ররেখায় দেখানো হয়েছে, যদিও এটি আউটপুট ভোল্টেজ সুইংয়ের সাথে বিনিময় করে। একটি ট্রান্সইম্পিডেন্স অ্যামপ্লিফায়ার (TIA) কনফিগারেশন প্রায়শই ছোট ফটোকারেন্টকে ব্যবহারযোগ্য ভোল্টেজে রূপান্তর করার সময় ব্যান্ডউইথ বজায় রাখার জন্য পছন্দ করা হয়।শব্দ-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনেরজন্য, ডার্ক কারেন্ট স্পেসিফিকেশন এবং এর তাপমাত্রা নির্ভরতা গুরুত্বপূর্ণ; ডিভাইসটি কুলিং করা বা সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন কৌশল ব্যবহার করা প্রয়োজন হতে পারে। ফটোকারেন্টের ইরেডিয়েন্সের সাথে রৈখিকতা অপটিক্যাল পাওয়ার পরিমাপের ডিজাইন সহজ করে তোলে। সাইড-ভিউ প্যাকেজ ওরিয়েন্টেশনের জন্য অপটিক্যাল অ্যাপারচার এবং অ্যালাইনমেন্ট সঠিক কিনা তা নিশ্চিত করুন।

৮. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্য

লেন্স বা ফিল্টার ছাড়া স্ট্যান্ডার্ড ফটোডায়োডের তুলনায়, PD438C একটি স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে তারসমন্বিত সেমি-লেন্স এবং আইআর-ফিল্টারিং ইপোক্সিএর কারণে। এটি একটি পৃথক অপটিক্যাল ফিল্টারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, উপাদানের সংখ্যা, অ্যাসেম্বলি জটিলতা এবং খরচ কমায়। সাইড-ভিউ প্যাকেজ একটি নির্দিষ্ট ফর্ম ফ্যাক্টর যা স্থান-সীমিত ডিজাইনে ইন্টিগ্রেশন চ্যালেঞ্জ সমাধান করে যেখানে টপ-ভিউ সেন্সর ব্যবহার করা যায় না। তুলনামূলকভাবে উচ্চ গতি (50 ns) এবং ভাল সংবেদনশীলতা (1 mW/cm² এ 18 µA) এর সংমিশ্রণ অনেক মিড-রেঞ্জ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি ভারসাম্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা প্রোফাইল অফার করে, এটিকে অত্যন্ত উচ্চ-গতি, কম-সংবেদনশীল ডিভাইস এবং ধীর, উচ্চ-সংবেদনশীল ফটোডায়োডের মধ্যে অবস্থান দেয়।

৯. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের ভিত্তিতে)

প্রঃ "সেমি-লেন্স" এর উদ্দেশ্য কী?

উঃ সেমি-লেন্সটি আগত আলোকে সিলিকন চিপের সক্রিয় এলাকায় ফোকাস করতে সাহায্য করে, কার্যকর সংগ্রহ এলাকা বৃদ্ধি করে এবং এইভাবে একটি সমতল উইন্ডোর তুলনায় ডিভাইসের রেসপনসিভিটি (সংবেদনশীলতা) বৃদ্ধি করে।

প্রঃ কেন সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা 940 nm এ?

উঃ সিলিকনের অন্তর্নিহিত শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ার-ইনফ্রারেড অঞ্চলে সর্বোচ্চ হয়। 940 nm হল ইনফ্রারেড ইমিটার (এলইডি) এর জন্য একটি খুব সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য, কারণ এটি মানুষের চোখের জন্য অদৃশ্য এবং সহজলভ্য। ইপোক্সি এটির সাথে মেলানোর জন্য টিউন করা হয়েছে।

প্রঃ আমি কি এই ফটোডায়োডটি ফটোভোলটাইক (জিরো বায়াস) নাকি ফটোকন্ডাক্টিভ (রিভার্স বায়াস) মোডে ব্যবহার করব?

উঃ সর্বোচ্চ গতি এবং রৈখিকতার জন্য, ফটোকন্ডাক্টিভ মোড (একটি বিপরীত বায়াস প্রয়োগ করা, যেমন 5V) সুপারিশ করা হয়। এটি জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স কমায় এবং ডিপ্লেশন রিজিওন প্রসারিত করে। ফটোভোলটাইক মোড (জিরো বায়াস) কম শব্দ (কোন ডার্ক কারেন্ট নেই) অফার করে কিন্তু ধীর।

প্রঃ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

উঃ বক্ররেখায় দেখানো হয়েছে, ডার্ক কারেন্ট তাপমাত্রার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যা শব্দের একটি উৎস হতে পারে। ফটোকারেন্ট নিজেও একটি সামান্য তাপমাত্রা সহগ রয়েছে। স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য, নির্ভুল অ্যাপ্লিকেশনে তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ বা একটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ প্রয়োজন হতে পারে।

১০. ব্যবহারিক ডিজাইন এবং ব্যবহারের উদাহরণ

উদাহরণ ১: ইনফ্রারেড প্রক্সিমিটি সেন্সর:একটি আইআর এলইডি 940 nm এ পালস দেয়। প্রতিফলিত আলো PD438C দ্বারা সনাক্ত করা হয়। সাইড-ভিউ প্যাকেজ ইমিটার এবং ডিটেক্টর উভয়কে একই পিসিবিতে রাখতে দেয়, একই দিকে মুখ করে। PD438C এর সমন্বিত আইআর ফিল্টার পরিবেষ্টিত দৃশ্যমান আলো প্রত্যাখ্যান করতে সাহায্য করে, প্রতিফলিত আইআর সংকেতের সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও উন্নত করে। একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার একটি TIA এর মাধ্যমে ফটোডায়োডের কারেন্ট পরিমাপ করে বস্তুর উপস্থিতি বা দূরত্ব নির্ধারণ করে।

উদাহরণ ২: স্লটেড অপটিক্যাল সুইচ:PD438C একটি ইউ-আকৃতির বন্ধনীর একপাশে মাউন্ট করা হয়, অন্যপাশে একটি আইআর এলইডির মুখোমুখি। একটি বস্তু স্লটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় বিমটি বাধা দেয়। দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় (50 ns) খুব উচ্চ-গতির ঘটনা সনাক্ত করতে বা দ্রুত গতি এনকোড করতে দেয়।

১১. কার্যপ্রণালী পরিচিতি

একটি পিন ফটোডায়োড হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার একটি প্রশস্ত, হালকাভাবে ডোপড ইনট্রিনসিক (I) অঞ্চল একটি P-টাইপ এবং একটি N-টাইপ অঞ্চলের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা। যখন সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ডগ্যাপের চেয়ে বেশি শক্তি সম্পন্ন ফোটন (সিলিকনের জন্য, ~1100 nm এর চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য) ডিভাইসে আঘাত করে, তখন তারা ইনট্রিনসিক অঞ্চলে ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে। অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের (ফটোভোলটাইক মোডে) বা প্রয়োগকৃত বিপরীত বায়াসের (ফটোকন্ডাক্টিভ মোডে) প্রভাবে, এই চার্জ বাহকগুলি আলাদা হয়ে যায়, একটি পরিমাপযোগ্য ফটোকারেন্ট তৈরি করে যা আপতিত আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক। প্রশস্ত ইনট্রিনসিক অঞ্চল একটি বৃহত্তর ডিপ্লেশন ভলিউমের অনুমতি দেয়, যা কোয়ান্টাম দক্ষতা (সংবেদনশীলতা) উন্নত করে এবং জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে, একটি স্ট্যান্ডার্ড PN ফটোডায়োডের তুলনায় উচ্চ গতির অপারেশন সক্ষম করে।

১২. শিল্প প্রবণতা এবং উন্নয়ন

PD438C এর মতো ফটোডায়োডের বাজার অটোমেশন, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং যোগাযোগের প্রবণতা দ্বারা চালিত হতে থাকে। একটি ধ্রুবক চাপ রয়েছেউচ্চতর গতিরজন্য, অপটিক্যাল লিঙ্কে দ্রুত ডেটা ট্রান্সমিশন সমর্থন করতে।উন্নত সংবেদনশীলতা(কম শব্দ, উচ্চতর রেসপনসিভিটি) কম-শক্তি ইমিটার দিয়ে বা দীর্ঘ দূরত্বে অপারেশন করতে দেয়।ক্ষুদ্রীকরণআরেকটি মূল প্রবণতা, যা ছোট সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজে ফটোডায়োডের দিকে নিয়ে যায়। তদুপরি, ইন্টিগ্রেশন এগিয়ে চলছে, আরও ডিভাইস ফটোডায়োড, অ্যামপ্লিফায়ার এবং কখনও কখনও ডিজিটাল লজিককে একটি একক প্যাকেজে অন্তর্ভুক্ত করছে (যেমন, ফটোডায়োড অ্যারে, সমন্বিত অপটিক্যাল সেন্সর)। PD438C, তার সমন্বিত অপটিক্যাল ফিল্টার সহ, এই ইন্টিগ্রেশন প্রবণতায় একটি পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে, সিস্টেম ডিজাইনারদের জন্য বিল অফ ম্যাটেরিয়ালস সহজ করে।