ITR20002 ফটোইন্টারাপ্টর ডেটাশিট - সাইড-লুকিং প্যাকেজ - ৯৪০nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

ITR20002 একটি কমপ্যাক্ট, সাইড-লুকিং ইনফ্রারেড ফটোইন্টারাপ্টর মডিউল। এটি একটি ইনফ্রারেড নির্গমনকারী ডায়োড এবং একটি NPN সিলিকন ফটোট্রানজিস্টরকে একটি কনভার্জিং অপটিক্যাল অক্ষে পাশাপাশি বসিয়ে একটি কালো থার্মোপ্লাস্টিক হাউজিংয়ের মধ্যে সংহত করেছে। এই কনফিগারেশনটি ইমিটার ও ডিটেক্টরের মধ্যকার ইনফ্রারেড বিম পথ বাধাপ্রাপ্ত করে বস্তু শনাক্তকরণ, অবস্থান সেন্সিং এবং নন-কন্ট্যাক্ট সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

১.১ মূল বৈশিষ্ট্য ও সুবিধাসমূহ

• দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময়:দ্রুত শনাক্তকরণ ও সুইচিং সক্ষম করে, উচ্চ-গতির অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
• উচ্চ সংবেদনশীলতা:সিলিকন ফটোট্রানজিস্টর IR ইমিটার থেকে নির্ভরযোগ্য সংকেত শনাক্তকরণ প্রদান করে।
• নির্দিষ্ট কাট-অফ তরঙ্গদৈর্ঘ্য:৯৪০nm শিখর নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λp), ইনফ্রারেড সেন্সিংয়ের জন্য অপ্টিমাইজড যখন দৃশ্যমান আলোর হস্তক্ষেপ ন্যূনতম রাখা হয়।
• পরিবেশগত সম্মতি:পণ্যটি সীসামুক্ত, RoHS, EU REACH এবং হ্যালোজেন-মুক্ত মান (Br <৯০০ppm, Cl <৯০০ppm, Br+Cl <১৫০০ppm) মেনে চলে।
• কনভার্জিং অপটিক্যাল অক্ষ:পাশাপাশি, কনভার্জিং ডিজাইন উপাদানগুলির মধ্যকার ফাঁকে বস্তু শনাক্তকরণের জন্য অ্যালাইনমেন্ট সহজ করে।

১.২ লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশনসমূহ

মডিউলটি বিভিন্ন অপটোইলেকট্রনিক সেন্সিং কাজের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• মাউস ও কপিয়ার মেকানিজমে চলাচল বা কাগজের উপস্থিতি শনাক্তকরণ।
• ফ্লপি ডিস্ক ড্রাইভে ডিস্ক সন্নিবেশ বা ট্র্যাক অবস্থান সেন্সিং।
• সাধারণ-উদ্দেশ্য নন-কন্ট্যাক্ট সুইচিং।
• প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডে (PCB) সরাসরি মাউন্টিং।

২. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার গভীর বিশ্লেষণ

এই বিভাগে ডেটাশিটে উল্লিখিত মূল বৈদ্যুতিক ও অপটিক্যাল প্যারামিটারের বিস্তারিত, বস্তুনিষ্ঠ ব্যাখ্যা প্রদান করা হয়েছে।

২.১ পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি সেই সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই শর্তে অপারেশন নিশ্চিত নয়।

• ইনপুট (IR LED):
  • পাওয়ার ডিসিপেশন (Pd):২৫°C তাপমাত্রায় ১০০ mW। উচ্চতর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ডিরেটিং প্রয়োজন।
  • রিভার্স ভোল্টেজ (VR):৫ V। এটি অতিক্রম করলে LED জাংশন ভেঙে যেতে পারে।
  • ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IF):৬০ mA অবিচ্ছিন্ন।
  • পিক ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IFP):১% ডিউটি সাইকেলে ≤১০০μs পালসের জন্য ১ A। এটি সংক্ষিপ্ত, উচ্চ-তীব্রতার পালসের অনুমতি দেয়।
• আউটপুট (ফটোট্রানজিস্টর):
  • কালেক্টর পাওয়ার ডিসিপেশন (Pc):৮০ mW। এটি কালেক্টর কারেন্ট ও ভোল্টেজের সমন্বয় সীমিত করে।
  • কালেক্টর কারেন্ট (IC):সর্বোচ্চ ২০ mA অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট।
  • কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজ (BV_CEO):৩৫ V। বেস খোলা থাকলে ট্রানজিস্টরের দুই প্রান্তে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ ভোল্টেজ।
  • ইমিটার-কালেক্টর ভোল্টেজ (BV_ECO):৬ V। ইমিটার ও কালেক্টরের মধ্যকার সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ।
• তাপীয় রেটিং:
  • অপারেটিং তাপমাত্রা (T_opr):-২৫°C থেকে +৮৫°C।
  • স্টোরেজ তাপমাত্রা (T_stg):-৪০°C থেকে +৮৫°C।
  • লিড সোল্ডারিং তাপমাত্রা (T_sol):প্যাকেজ বডি থেকে ১/১৬ ইঞ্চি (১.৬mm) দূরত্বে ৫ সেকেন্ডের জন্য ২৬০°C।

২.২ ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য (Ta=২৫°C)

নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তে এগুলি সাধারণ অপারেটিং প্যারামিটার।

• ইনপুট বৈশিষ্ট্য (IR LED):
  • ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F):I_F=২০mA-তে সাধারণত ১.২V থেকে ১.৫V। কারেন্ট-লিমিটিং ড্রাইভার সার্কিট ডিজাইনের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ।
  • পিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ_P):৯৪০nm। এটি সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেখানে IR LED সর্বাধিক অপটিক্যাল পাওয়ার নির্গমন করে।
• আউটপুট বৈশিষ্ট্য (ফটোট্রানজিস্টর):
  • ডার্ক কারেন্ট (I_CEO):V_CE=২০V এবং কোন আলোকসজ্জা ছাড়া (E_e=০) সর্বোচ্চ ১০০ nA। এটি সেই লিকেজ কারেন্ট যা "অফ" অবস্থার নয়েজ ফ্লোর নির্ধারণ করে।
  • কালেক্টর-ইমিটার স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(sat)):I_C=০.০৪mA এবং I_F=৪০mA-তে সর্বোচ্চ ০.৪V। ট্রানজিস্টর সুইচ হিসেবে ব্যবহার করলে কম V_CE(sat)কাম্য।
  • কালেক্টর কারেন্ট (I_C(ON)):V_CE=৫V এবং I_F=২০mA-তে ০.০৪mA থেকে ০.৯mA পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। এই প্যারামিটার, ট্রান্সফার বৈশিষ্ট্য, কাপলারের সংবেদনশীলতা নির্ধারণ করে। বিস্তৃত পরিসীমা নির্দেশ করে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার যা বিন করা হতে পারে।
  • রাইজ/ফল টাইম (t_r/t_f):নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তে (V_CE=২V, I_C=১০০μA, R_L=১০০Ω) যথাক্রমে সাধারণ ২০μs এবং ২৫μs। এই মানগুলি ডিভাইসের সর্বোচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করে।

৩. কর্মক্ষমতা কার্ভ বিশ্লেষণ

ডেটাশিট IR ইমিটার ও ফটোট্রানজিস্টর উভয়ের সাধারণ বৈশিষ্ট্য কার্ভের উল্লেখ করে। সঠিক গ্রাফ এখানে পুনরুৎপাদন করা হয়নি, তবে তাদের তাৎপর্য ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

৩.১ IR ইমিটার কার্ভ

এই কার্ভগুলি সাধারণত বিভিন্ন তাপমাত্রায় ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F) এবং ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F) এর মধ্যকার সম্পর্ক চিত্রিত করে, V_Fএর নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ দেখায়। এগুলি আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা বনাম ফরওয়ার্ড কারেন্ট এবং কৌণিক বিকিরণ প্যাটার্নও দেখাতে পারে, যা সাইড-লুকিং প্যাকেজে বিম স্প্রেড বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৩.২ ফটোট্রানজিস্টর কার্ভ

সার্কিট ডিজাইনের জন্য এই কার্ভগুলি অপরিহার্য। এগুলিতে সাধারণত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

• কালেক্টর কারেন্ট বনাম কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজ (I_C-V_CE):বিভিন্ন স্তরের বিকিরণ (বা বিভিন্ন IR LED কারেন্ট) এর জন্য কার্ভের পরিবার। এটি ট্রানজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্য দেখায় এবং লোড লাইন নির্ধারণে সহায়তা করে।
• কালেক্টর কারেন্ট বনাম বিকিরণ (বা I_F):এই ট্রান্সফার কার্ভ সংবেদনশীলতা পরিমাপ করে, প্রদত্ত ইনপুট আলোর স্তরের জন্য কত আউটপুট কারেন্ট উৎপন্ন হয় তা দেখায়।
• ডার্ক কারেন্ট বনাম তাপমাত্রা:লিকেজ কারেন্ট কীভাবে তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায় তা দেখায়, যা উচ্চ-তাপমাত্রা পরিবেশে সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাতকে প্রভাবিত করতে পারে।

৪. যান্ত্রিক ও প্যাকেজ তথ্য

৪.১ প্যাকেজ মাত্রা

ITR20002 একটি স্ট্যান্ডার্ড সাইড-লুকিং, থ্রু-হোল প্যাকেজে আসে। ডেটাশিটের মাত্রিক অঙ্কন PCB লেআউট ও যান্ত্রিক সংহতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপ প্রদান করে। মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে লিড স্পেসিং, প্যাকেজ বডি মাত্রা এবং অপটিক্যাল অ্যাপারচারের অবস্থান। নোটটি নির্দেশ করে যে মাত্রিক অঙ্কনে অন্যথায় উল্লেখ না করা পর্যন্ত সহনশীলতা ±০.২৫mm।

৪.২ পোলারিটি শনাক্তকরণ

থ্রু-হোল প্যাকেজের জন্য, পোলারিটি সাধারণত প্যাকেজের ভৌত আকৃতি (একটি সমতল বা খাঁজ) বা লিডের দৈর্ঘ্য দ্বারা নির্দেশিত হয়। ডেটাশিট অঙ্কনে IR LED-এর অ্যানোড ও ক্যাথোড এবং ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর ও ইমিটার স্পষ্টভাবে চিহ্নিত করা উচিত। সঠিক পোলারিটি ডিভাইস অপারেশন ও ক্ষতি প্রতিরোধের জন্য অপরিহার্য।

৫. অ্যাপ্লিকেশন ও ডিজাইন নির্দেশিকা

৫.১ সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট

একটি মৌলিক অ্যাপ্লিকেশনে একটি ভোল্টেজ উৎসের সাথে সংযুক্ত একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর দিয়ে IR LED চালনা জড়িত। ফটোট্রানজিস্টর সাধারণত একটি কমন-ইমিটার কনফিগারেশনে সংযুক্ত থাকে: কালেক্টর একটি লোড রেজিস্টর (R_L) এর মাধ্যমে একটি সরবরাহ ভোল্টেজে টানা হয়, এবং ইমিটার গ্রাউন্ডেড। আউটপুট সংকেত কালেক্টর থেকে নেওয়া হয়। R_Lএর মান আউটপুট ভোল্টেজ সুইং, গতি এবং কারেন্ট খরচকে প্রভাবিত করে। একটি ছোট R_Lদ্রুত সুইচিং প্রদান করে কিন্তু একটি ছোট ভোল্টেজ সুইং; একটি বড় R_Lবড় সুইং দেয় কিন্তু ধীর প্রতিক্রিয়া।

৫.২ ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়

• অ্যালাইনমেন্ট:পাশাপাশি, কনভার্জিং অক্ষ ডিজাইনের অর্থ হল সংবেদনশীল শনাক্তকরণ এলাকা ইমিটার ও ডিটেক্টরের মধ্যকার ফাঁকে। নির্ভরযোগ্য অপারেশনের জন্য বস্তুর পথের সুনির্দিষ্ট যান্ত্রিক অ্যালাইনমেন্ট প্রয়োজন।
• পরিবেষ্টিত আলোর অনাক্রম্যতা:হাউজিংয়ে ৯৪০nm ফিল্টার সাহায্য করলেও, শক্তিশালী পরিবেষ্টিত IR উৎস (সূর্যালোক, ইনক্যান্ডেসেন্ট বাল্ব) ফটোট্রানজিস্টরকে স্যাচুরেট করতে পারে। মডুলেটেড IR সংকেত এবং সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন ব্যবহার করে অনাক্রম্যতা ব্যাপকভাবে উন্নত করা যেতে পারে।
• কারেন্ট ড্রাইভ:দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য সুপারিশকৃত I_F(যেমন, ২০mA) বা তার নিচে IR LED চালান। উচ্চতর কারেন্টে (I_FPসীমার মধ্যে) LED পালস করা সংবেদন পরিসীমা বা সংকেত শক্তি বাড়াতে পারে।
• আউটপুট ইন্টারফেস:ফটোট্রানজিস্টর আউটপুট সরাসরি মাইক্রোকন্ট্রোলারের ডিজিটাল ইনপুটে (উপযুক্ত পুল-আপ সহ) বা অ্যানালগ অ্যাপ্লিকেশনে সুনির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড ডিটেকশনের জন্য একটি কম্পারেটরে ফিড করা যেতে পারে।

৬. প্যাকেজিং ও অর্ডার তথ্য

৬.১ লেবেল স্পেসিফিকেশন

পণ্য লেবেলে বেশ কয়েকটি কোড রয়েছে:

• CPN:গ্রাহকের পার্ট নম্বর।
• P/N:প্রস্তুতকারকের পণ্য নম্বর (ITR20002)।
• QTY:প্যাকেজে পরিমাণ।
• CAT / HUE / REF:এগুলি সম্ভবত লুমিনাস ইনটেনসিটি (CAT), প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য (HUE), এবং ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (REF) এর মতো প্যারামিটারের জন্য অভ্যন্তরীণ বিনিং কোড বোঝায়।
• LOT No:ট্রেসেবিলিটি লট নম্বর।

৬.২ প্যাকিং স্পেসিফিকেশন

স্ট্যান্ডার্ড প্যাকিং হল প্রতি ব্যাগে ১৫০ টি, প্রতি বক্সে ৫ ব্যাগ, এবং প্রতি কার্টনে ১০ বক্স। ইনভেন্টরি পরিকল্পনা ও প্রোডাকশন লাইন ফিডিংয়ের জন্য এই তথ্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৭. প্রযুক্তিগত তুলনা ও অবস্থান

ITR20002 বস্তু শনাক্তকরণের জন্য একটি ক্লাসিক, খরচ-কার্যকর সমাধান উপস্থাপন করে। এর মূল পার্থক্যকারী হল এর নির্দিষ্ট সাইড-লুকিং যান্ত্রিক ফর্ম ফ্যাক্টর এবং কনভার্জিং অপটিক্যাল অক্ষ, যা একটি নির্দিষ্ট স্লট বা ফাঁকের মধ্য দিয়ে যাওয়া বস্তু শনাক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। রিফ্লেক্টিভ সেন্সরের তুলনায়, এটি উচ্চতর নির্ভরযোগ্যতা ও সামঞ্জস্যতা প্রদান করে কারণ এটি লক্ষ্য বস্তুর প্রতিফলনশীলতার উপর কম নির্ভরশীল। বিপরীত ইমিটার ও ডিটেক্টর সহ ট্রান্সমিসিভ সেন্সরের তুলনায়, এটি একটি আরও কমপ্যাক্ট যান্ত্রিক ডিজাইন অনুমতি দেয় যেখানে বস্তু একটি একক মডিউলের মধ্যে বিম ভেঙে দেয়। ৯৪০nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি সাধারণ মান, উপাদান প্রাপ্যতা, খরচ এবং পরিবেষ্টিত আলো প্রত্যাখ্যানের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য প্রদান করে।

৮. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

৮.১ সাধারণ সংবেদন দূরত্ব বা ফাঁক কত?

ডেটাশিট I_C(ON)পরীক্ষার শর্ত হিসাবে "৫mm দূরে রিফ্লেক্টর সহ" নির্দিষ্ট করে। এটি নির্দেশ করে যে ডিভাইসটি অত্যন্ত স্বল্প-পরিসরের শনাক্তকরণের জন্য অপ্টিমাইজড, সম্ভবত কয়েক মিলিমিটার পরিসরে। প্রকৃত ব্যবহারযোগ্য ফাঁক IR LED-এর ড্রাইভ কারেন্ট, রিসিভার সার্কিটের সংবেদনশীলতা এবং প্রয়োজনীয় সংকেত মার্জিনের উপর নির্ভর করে।

৮.২ বৈদ্যুতিক ট্রানজিয়েন্ট থেকে ডিভাইসটি কীভাবে রক্ষা করব?

IR LED-এর জন্য, একটি সাধারণ সিরিজ রেজিস্টর সাধারণত যথেষ্ট। নয়েজি পরিবেশে অপারেটিং ফটোট্রানজিস্টরের জন্য, কালেক্টর ও ইমিটারের মধ্যে একটি ছোট ক্যাপাসিটর (যেমন, ১-১০nF) যোগ করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নয়েজ ফিল্টার করার কথা বিবেচনা করুন, মনে রাখবেন এটি প্রতিক্রিয়া সময় ধীর করবে। কঠোর শিল্প পরিবেশের জন্য, ইনপুট/আউটপুট লাইনে অতিরিক্ত বাহ্যিক ক্ল্যাম্পিং ডায়োড বা TVS ডায়োড প্রয়োজন হতে পারে।

৮.৩ ঘূর্ণায়মান স্লটেড ডিস্কে গতি সেন্সিংয়ের জন্য এটি ব্যবহার করা যাবে কি?

হ্যাঁ, এটি একটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন। সর্বোচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি রাইজ/ফল টাইম (সাধারণত ~২০-২৫μs) দ্বারা সীমিত হবে, যা তাত্ত্বিকভাবে প্রায় ২০ kHz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সি অনুমতি দেয়। অনুশীলনে, সার্কিট ও ডিউটি সাইকেল সীমাবদ্ধতার কারণে ফ্রিকোয়েন্সি কম হবে। নিশ্চিত করুন যে ডিস্কের স্লট ও ফাঁকগুলি যথেষ্ট প্রশস্ত যাতে ফটোট্রানজিস্টর সম্পূর্ণরূপে চালু ও বন্ধ হতে পারে।

৯. কার্যকারী নীতি

ITR20002 প্রেরিত আলো বাধাপ্রাপ্তির নীতিতে কাজ করে। অভ্যন্তরীণ ইনফ্রারেড নির্গমনকারী ডায়োড (IRED) ফরওয়ার্ড-বায়াসড, যার ফলে এটি ৯৪০nm শিখর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো নির্গমন করে। একটি কনভার্জিং অক্ষে অবস্থিত NPN সিলিকন ফটোট্রানজিস্টর সাধারণত এই বিকিরণ গ্রহণ করে যখন কিছুই পথে বাধা দেয় না। পর্যাপ্ত শক্তি সহ ফোটন ফটোট্রানজিস্টরের বেস অঞ্চলে আঘাত করে, ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি করে। এই ফটোকারেন্ট একটি বেস কারেন্ট হিসেবে কাজ করে, যা তারপর ট্রানজিস্টরের কারেন্ট গেইন (বিটা) দ্বারা পরিবর্ধিত হয়, ফলে একটি অনেক বড় কালেক্টর কারেন্ট হয়। যখন একটি অস্বচ্ছ বস্তু ইমিটার ও ডিটেক্টরের মধ্যকার ফাঁকে স্থাপন করা হয়, আলোর পথ বাধাপ্রাপ্ত হয়। ফটোকারেন্ট বন্ধ হয়ে যায়, এবং ট্রানজিস্টর বন্ধ হয়ে যায়, ফলে কালেক্টর কারেন্ট একটি খুব কম মানে (ডার্ক কারেন্ট) নেমে আসে। কালেক্টর কারেন্টের এই অন/অফ পরিবর্তন একটি ডিজিটাল সংকেত প্রদান করে যা একটি বস্তুর উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি নির্দেশ করে।

১০. দায়মুক্তি ও নির্ভরযোগ্যতা নোট

এই প্রযুক্তিগত নথিতে প্রদত্ত তথ্য মূল ডেটাশিটের উপর ভিত্তি করে। প্রস্তুতকারকের মূল দায়মুক্তি ও নোটগুলির মধ্যে রয়েছে:

• স্পেসিফিকেশন ও উপকরণ পরিবর্তন সাপেক্ষ।
• পণ্যটি প্রেরণের তারিখ থেকে ১২ মাসের জন্য প্রকাশিত স্পেসিফিকেশন পূরণ করে।
• গ্রাফ ও সাধারণ মান শুধুমাত্র রেফারেন্সের জন্য এবং নিশ্চিত নয়।
• পরম সর্বোচ্চ রেটিংয়ের বাইরে অপারেশন স্থায়ী ক্ষতি ঘটাতে পারে।
• স্পষ্ট অনুমোদন ছাড়া পণ্যটি নিরাপত্তা-সমালোচনামূলক, সামরিক, বিমানচালনা, অটোমোটিভ, চিকিৎসা বা জীবন-সমর্থন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উদ্দেশ্যে নয়।

নকশাকারীর দায়িত্ব তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনে ডিভাইসের উপযুক্ততা ও কর্মক্ষমতা যাচাই করা।