PD70-01B/TR10 সিলিকন প্ল্যানার পিন ফটোডায়োড ডাটাশিট - ২.০x১.২৫x০.৭মিমি - বিপরীত ভোল্টেজ ৩২ভি - সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা ৯৪০এনএম - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

PD70-01B/TR10 হল একটি সিলিকন প্ল্যানার পিন ফটোডায়োড যা বিস্তৃত বর্ণালী পরিসরে উচ্চ সংবেদনশীল আলো সনাক্তকরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর মূল সুবিধাগুলি পিন কাঠামো থেকে উদ্ভূত, যা পি-টাইপ এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর স্তরের মধ্যে একটি অন্তর্নিহিত (আই) অঞ্চল অন্তর্ভুক্ত করে। এই অন্তর্নিহিত অঞ্চলটি ডিপ্লেশন স্তরকে প্রশস্ত করে, যা অপটোইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বেশ কয়েকটি মূল কর্মক্ষমতা সুবিধা প্রদান করে।

মূল সুবিধা এবং লক্ষ্য বাজার:পিন কাঠামোতে জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস এবং দক্ষ ক্যারিয়ার সংগ্রহনের কারণে ডিভাইসটি উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং দ্রুত সুইচিং সময় প্রদান করে। নিম্ন ডার্ক কারেন্ট ভাল সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত নিশ্চিত করে। এর কমপ্যাক্ট আকার এবং সমন্বিত ডেলাইট ফিল্টার (কালো লেন্স) এর সাথে মিলিত হয়ে, এটি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স রিমোট কন্ট্রোল (টিভি, যন্ত্রপাতি), ইনফ্রারেড সাউন্ড ট্রান্সমিশন সিস্টেম, কপিয়ার, লিফট সেন্সর এবং নির্ভরযোগ্য অপটিক্যাল সেন্সিং প্রয়োজন এমন বিভিন্ন শিল্প পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

২. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

২.১ পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি সেই সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই সীমায় ক্রমাগত ডিভাইস পরিচালনা করার পরামর্শ দেওয়া হয় না।

• বিপরীত ভোল্টেজ (V_R):৩২ভি। এটি ফটোডায়োড টার্মিনাল জুড়ে বিপরীত বায়াসে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ ভোল্টেজ।
• পাওয়ার ডিসিপেশন (P_d):২৫°C তাপমাত্রায় ১৫০ মিলিওয়াট। এটি ডিভাইসটি পরিচালনা করতে পারে এমন মোট বৈদ্যুতিক শক্তি সীমিত করে, যা প্রাথমিকভাবে বিপরীত লিকেজ কারেন্ট এবং উচ্চ আলোকসজ্জার অধীনে যেকোনো ফটোকারেন্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়।
• তাপমাত্রা পরিসীমা:অপারেটিং: -২৫°C থেকে +৮৫°C; সংরক্ষণ: -৪০°C থেকে +৮৫°C। ডিভাইসটি একটি বিস্তৃত শিল্প তাপমাত্রা পরিসরের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
• সোল্ডারিং তাপমাত্রা (T_sol):সর্বোচ্চ ৫ সেকেন্ডের জন্য ২৬০°C। এটি সীসা-মুক্ত রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

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

এই প্যারামিটারগুলি সাধারণ অপারেটিং শর্তের অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

• বর্ণালী ব্যান্ডউইথ (λ_0.5):৭৩০ এনএম থেকে ১১০০ এনএম। এটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা নির্ধারণ করে যেখানে ফটোডায়োডের রেসপন্সিভিটি তার সর্বোচ্চ মানের অন্তত অর্ধেক। এটি দৃশ্যমান লাল থেকে নিয়ার-ইনফ্রারেড (NIR) বর্ণালীতে সংবেদনশীল।
• সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ_P):৯৪০ এনএম (সাধারণ)। ডিভাইসটি সাধারণ NIR অঞ্চলে সর্বাধিক প্রতিক্রিয়ার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে, যা অনেক IR LED এর নির্গমনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
• শর্ট-সার্কিট কারেন্ট (I_SC):৮৭৫ এনএম তে ১ মিলিওয়াট/বর্গসেন্টিমিটার আলোকসজ্জার অধীনে ৩৫ μA (সাধারণ)। এই প্যারামিটারটি শূন্য বায়াস ভোল্টেজ (ফটোভোলটাইক মোড) দিয়ে পরিমাপ করা হয়।
• বিপরীত আলো কারেন্ট (I_L):একই ১ মিলিওয়াট/বর্গসেন্টিমিটার, ৮৭৫ এনএম শর্তে V_R=৫ভি তে ২৫ μA (সাধারণ)। ফটোভোলটাইক মোডের তুলনায় বিপরীত বায়াস (ফটোকন্ডাকটিভ মোড) এ অপারেশন সাধারণত উচ্চতর এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।
• বিপরীত অন্ধকার কারেন্ট (I_D):V_R=১০ভি তে ৫ nA (সাধারণ), ৩০ nA (সর্বোচ্চ)। এটি সম্পূর্ণ অন্ধকারে লিকেজ কারেন্ট। দুর্বল আলোর সংকেত সনাক্ত করার জন্য একটি নিম্ন ডার্ক কারেন্ট অপরিহার্য।
• বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (V_BR):১৭০ভি (সাধারণ), সর্বনিম্ন ৩২ভি। এটি সেই ভোল্টেজ যেখানে বিপরীত কারেন্ট তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। স্বাভাবিক অপারেটিং বিপরীত ভোল্টেজ এই মানের থেকে অনেক নিচে হওয়া উচিত।

৩. কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিশ্লেষণ

ডাটাশিটে সাধারণ বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা ডিজাইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• বর্ণালী সংবেদনশীলতা বক্ররেখা:এই গ্রাফটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিপরীতে আপেক্ষিক রেসপন্সিভিটি দেখায়। এটি ~৯৪০ এনএম এ সর্বোচ্চ এবং ৭৩০ এনএম থেকে ১১০০ এনএম পর্যন্ত সংজ্ঞায়িত ব্যান্ডউইথ নিশ্চিত করে। সমন্বিত কালো লেন্স একটি দৃশ্যমান আলো ফিল্টার হিসাবে কাজ করে, দৃশ্যমান পরিসরে সংবেদনশীলতা হ্রাস করে পরিবেষ্টিত আলো (দিনের আলো) থেকে শব্দ কমাতে।
• বিপরীত আলো কারেন্ট বনাম আলোকসজ্জা (Ee):এই বক্ররেখা উৎপন্ন ফটোকারেন্ট (I_L) এবং ঘটনা আলোর শক্তি ঘনত্বের মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক চিত্রিত করে। রৈখিকতা পিন ফটোডায়োডের একটি মূল বৈশিষ্ট্য, যা তাদের আলো পরিমাপ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

৪. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য

৪.১ প্যাকেজ মাত্রা

PD70-01B/TR10 একটি অত্যন্ত ছোট সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজে আসে। মূল মাত্রা (মিমি তে) প্রায় ২.০ x ১.২৫ এর একটি বডি সাইজ অন্তর্ভুক্ত করে, যার উচ্চতা ০.৭ মিমি। ক্যাথোড সাধারণত প্যাকেজে একটি চিহ্নিত কোণ বা খাঁজ দ্বারা শনাক্ত করা হয়। PCB ফুটপ্রিন্ট ডিজাইনের জন্য ±০.১মিমি সহনশীলতা সহ বিস্তারিত মাত্রিক অঙ্কন প্রদান করা হয়।

৪.২ পোলারিটি শনাক্তকরণ

সঠিক ইনস্টলেশনের জন্য স্পষ্ট পোলারিটি চিহ্নিতকরণ অপরিহার্য। ডাটাশিট প্যাকেজ ডায়াগ্রাম অ্যানোড এবং ক্যাথোড টার্মিনাল নির্দেশ করে। বিপরীত বায়াস প্রয়োগ করার সময় ভুল পোলারিটি সংযোগ ডায়োডকে ফরোয়ার্ড-বায়াস করবে, যা সম্ভাব্যভাবে উচ্চ কারেন্ট প্রবাহ এবং ক্ষতির কারণ হতে পারে।

৫. সোল্ডারিং এবং সংযোজন নির্দেশিকা

নির্ভরযোগ্যতার জন্য সঠিক হ্যান্ডলিং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৫.১ সংরক্ষণ এবং আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা

ডিভাইসটি আর্দ্রতা সংবেদনশীল। সতর্কতাগুলির মধ্যে রয়েছে: মূল সিল করা ব্যাগে ≤৩০°C/৯০%RH তে সংরক্ষণ; শিপমেন্টের ১ বছরের মধ্যে ব্যবহার; খোলার পরে, ≤৩০°C/৭০%RH তে সংরক্ষণ এবং ১৬৮ ঘন্টার (৭ দিন) মধ্যে ব্যবহার। যদি অতিক্রম করা হয়, সোল্ডারিং করার আগে ৬০±৫°C তে ২৪ ঘন্টার জন্য একটি বেকিং চিকিত্সা প্রয়োজন।

৫.২ সোল্ডারিং শর্ত

• রিফ্লো সোল্ডারিং:একটি সীসা-মুক্ত সোল্ডার তাপমাত্রা প্রোফাইল সুপারিশ করা হয়, সর্বোচ্চ ৫ সেকেন্ডের জন্য সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ২৬০°C। রিফ্লো দুইবারের বেশি করা উচিত নয়।
• হ্যান্ড সোল্ডারিং:প্রয়োজনে, তাপমাত্রা <৩৫০°C এবং পাওয়ার <২৫W সহ একটি সোল্ডারিং আয়রন ব্যবহার করুন। প্রতি টার্মিনালে যোগাযোগের সময় <৩ সেকেন্ড হওয়া উচিত, তাপীয় চাপ এড়াতে টার্মিনালগুলির মধ্যে ব্যবধান >২ সেকেন্ড।
• মেরামত:সোল্ডারিংয়ের পরে সুপারিশ করা হয় না। যদি অনিবার্য হয়, সেমিকন্ডাক্টর ডাই-এর উপর যান্ত্রিক চাপ প্রতিরোধ করার জন্য অপসারণের সময় উভয় টার্মিনাল একই সাথে গরম করতে একটি ডাবল-হেড সোল্ডারিং আয়রন ব্যবহার করতে হবে।

৬. প্যাকেজিং এবং অর্ডার তথ্য

স্ট্যান্ডার্ড প্যাকেজিং হল একটি রিল ফরম্যাট যাতে ১০০০ টুকরা (১০০০PCS/Reel) রয়েছে। স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস সরঞ্জাম হ্যান্ডলিংয়ের জন্য রিলের মাত্রা নির্দিষ্ট করা হয়েছে। রিলের লেবেলে পার্ট নম্বর (P/N), লট নম্বর (LOT No), পরিমাণ (QTY) এবং অন্যান্য ট্রেসিবিলিটি কোড সহ গুরুত্বপূর্ণ তথ্য অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

৭. প্রয়োগ নোট এবং ডিজাইন বিবেচনা

৭.১ সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট

ফটোডায়োড দুটি প্রাথমিক মোডে ব্যবহার করা যেতে পারে:

1. ফটোভোলটাইক মোড (শূন্য বায়াস):ফটোডায়োড আলোকিত হলে একটি ভোল্টেজ/কারেন্ট উৎপন্ন করে, কোন বাহ্যিক বায়াস প্রয়োগ করা হয় না। এই মোডটি খুব কম ডার্ক কারেন্ট এবং শব্দ প্রদান করে কিন্তু ধীর প্রতিক্রিয়া গতি এবং নিম্ন রৈখিকতা রয়েছে।
2. ফটোকন্ডাকটিভ মোড (বিপরীত বায়াস):একটি বাহ্যিক বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় (যেমন, I_Lপরীক্ষার শর্তে ৫ভি)। এই মোডটি ডিপ্লেশন অঞ্চলকে আরও প্রশস্ত করে, জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে এবং এর ফলেঅনেক দ্রুত সুইচিং সময়এবং একটি বিস্তৃত আলোর তীব্রতা পরিসরে উচ্চতর রৈখিকতা প্রদান করে। এটি IR রিমোট কন্ট্রোল রিসিভারের মতো উচ্চ-গতির সনাক্তকরণের জন্য পছন্দের মোড।

৭.২ গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইন সতর্কতা

• কারেন্ট সীমিতকরণ/সুরক্ষা:একটি সার্কিটে অপারেট করার সময়, কারেন্ট সীমিত করতে একটি সিরিজ রেজিস্টর অবশ্যই ব্যবহার করতে হবে। সতর্কতায় বলা হয়েছে, "সামান্য ভোল্টেজ শিফট বড় কারেন্ট পরিবর্তন ঘটাবে (বার্ন আউট ঘটবে)।" কারণ একটি বিপরীত বায়াসের অধীনে একটি ফটোডায়োড, যদি খুব উচ্চ আলোর তীব্রতার সংস্পর্শে আসে বা ভুলবশত ফরোয়ার্ড-বায়াস হয়, অত্যধিক কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে।
• সার্কিট বোর্ড লেআউট:ফটোডায়োডকে অ্যামপ্লিফায়ার বা কম্পারেটরের সাথে সংযোগকারী ট্রেসগুলিতে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স কমানো। উচ্চ-গতির কর্মক্ষমতা সংরক্ষণের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• পরিবেষ্টিত আলো প্রত্যাখ্যান:অন্তর্নির্মিত কালো লেন্স সাহায্য করে, কিন্তু পরিবেষ্টিত আলোতে সেরা কর্মক্ষমতার জন্য, অপটিক্যাল ফিল্টারিং (একটি অতিরিক্ত IR-পাস ফিল্টার) এবং বৈদ্যুতিক ফিল্টারিং (সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন) প্রয়োজন হতে পারে।

৮. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্য

PD70-01B/TR10 একটি কমপ্যাক্ট SMD প্যাকেজে বৈশিষ্ট্যগুলির সংমিশ্রণের মাধ্যমে নিজেকে আলাদা করে:

• স্ট্যান্ডার্ড ফটোডায়োড বনাম:পিন কাঠামো স্ট্যান্ডার্ড PN ফটোডায়োডের তুলনায় কম ক্যাপাসিট্যান্স এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।
• বড় পিন ডায়োড বনাম:এর ক্ষুদ্র ২.০x১.২৫মিমি ফুটপ্রিন্ট সীমিত স্থান যেখানে উচ্চ-ঘনত্ব PCB ডিজাইন অনুমোদন করে।
• সমন্বিত ফিল্টার:একটি ডেলাইট ফিল্টার (কালো এপোক্সি) অন্তর্ভুক্তি দৃশ্যমান আলোর শব্দ ব্লক করার জন্য একটি বাহ্যিক ফিল্টারের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে ডিজাইনকে সরল করে।
• শক্তিশালী রেটিং:একটি বিস্তৃত অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা (-২৫°C থেকে +৮৫°C) এবং একটি উচ্চ সাধারণ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (১৭০ভি) ডিজাইন মার্জিন এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে।

৯. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQs)

প্র: "ডেলাইট ফিল্টার" এর উদ্দেশ্য কী?

উ: কালো লেন্স উপাদান দৃশ্যমান বর্ণালীতে (মোটামুটি ৪০০-৭০০ এনএম) আলো হ্রাস করে যখন নিয়ার-ইনফ্রারেড আলো (৭০০-১১০০ এনএম) পাস করতে দেয়। এটি দৃশ্যমান আলো ধারণকারী পরিবেষ্টিত ইনডোর লাইটিং (ফ্লুরোসেন্ট, LED, ইনক্যান্ডেসেন্ট) থেকে হস্তক্ষেপ হ্রাস করে, IR-ভিত্তিক সিস্টেমের জন্য সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত উন্নত করে।

প্র: একটি IR রিমোট রিসিভারের জন্য আমি কি এটি ফটোভোলটাইক নাকি ফটোকন্ডাকটিভ মোডে ব্যবহার করব?

উ: IR রিমোট কন্ট্রোল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যার দ্রুত পালস ডিটেকশন প্রয়োজন (সাধারণত ৩৮-৫৬ kHz ক্যারিয়ার),ফটোকন্ডাকটিভ মোড (বিপরীত বায়াস)অবশ্যই প্রয়োজন। এই মোডে হ্রাসকৃত ক্যাপাসিট্যান্স ডিভাইসটিকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি মড্যুলেশনে প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম করে।

প্র: প্রয়োজনীয় সিরিজ রেজিস্টরের মান কীভাবে গণনা করব?

উ: রেজিস্টর সর্বোচ্চ কারেন্ট সীমিত করে। যদি একটি বিপরীত বায়াস V_Rপ্রয়োগ করা হয়, এবং সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত ফটোকারেন্ট I_maxহয়, একটি সাধারণ সিরিজ রেজিস্টর R স্থাপন করা যেতে পারে। এর উপর ভোল্টেজ ড্রপ ডায়োডের উপর বায়াসকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা উচিত নয়। উদাহরণস্বরূপ, V_R= ৫ভি এবং I_max~ ৫০μA, একটি ১০kΩ রেজিস্টর মাত্র ০.৫ভি ড্রপ করবে, ডায়োড জুড়ে ৪.৫ভি রেখে দেবে। রেজিস্টরটি দুর্ঘটনাজনিত ফরোয়ার্ড বায়াসের বিরুদ্ধে সুরক্ষা দিতেও সাহায্য করে।

১০. কার্যকারী নীতি

একটি পিন ফটোডায়োড অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের নীতিতে কাজ করে। সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ডগ্যাপের চেয়ে বেশি শক্তি সহ ফোটনগুলি অন্তর্নিহিত অঞ্চলে শোষিত হয়, ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে। বিপরীত-বায়াসড ডিপ্লেশন অঞ্চলে উপস্থিত শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (যা অন্তর্নিহিত স্তর দ্বারা বর্ধিত হয়) এই ক্যারিয়ারগুলিকে দ্রুত পৃথক করে, তাদেরকে সংশ্লিষ্ট টার্মিনালে প্রবাহিত হতে দেয়। চার্জের এই চলাচল একটি ফটোকারেন্ট গঠন করে যা ঘটনা আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক। প্রশস্ত অন্তর্নিহিত অঞ্চলটি মূল: এটি ফোটন শোষণের আয়তন বৃদ্ধি করে (সংবেদনশীলতা উন্নত করে) এবং জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে (দ্রুত গতি সক্ষম করে)।

১১. শিল্প প্রবণতা

কমপ্যাক্ট, উচ্চ-গতির এবং সংবেদনশীল ফটোডিটেক্টরের চাহিদা অব্যাহতভাবে বৃদ্ধি পাচ্ছে। PD70-01B/TR10 এর মতো ডিভাইসগুলিকে প্রভাবিত করে এমন প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ক্ষুদ্রীকরণ:ছোট ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং IoT ডিভাইসের জন্য চাপ বজায় রাখা বা উন্নত কর্মক্ষমতা সহ ক্রমাগত ছোট অপটিক্যাল সেন্সরের প্রয়োজনীয়তা চালিত করে।
• বর্ধিত একীকরণ:যদিও বিচ্ছিন্ন ফটোডায়োড অপরিহার্য থাকে, ফটোডায়োডকে একটি ট্রান্সইম্পিডেন্স অ্যামপ্লিফায়ার (TIA) এবং অন্যান্য সিগন্যাল কন্ডিশনিং সার্কিটরি সহ একটি একক প্যাকেজে একীভূত করার প্রবণতা রয়েছে, যা ডিজাইনকে সরল করে।
• NIR অ্যাপ্লিকেশনের সম্প্রসারণ:ঐতিহ্যগত রিমোট কন্ট্রোলের বাইরে, NIR সেন্সিং প্রোক্সিমিটি সেন্সিং, জেসচার রিকগনিশন, বর্ণালী বিশ্লেষণ এবং বায়োমেডিকেল মনিটরিংয়ের মতো ক্ষেত্রে প্রসারিত হচ্ছে, যার সবগুলিরই নির্ভরযোগ্য ফটোডিটেক্টর প্রয়োজন।
• উন্নত নির্ভরযোগ্যতা মান:পরিবেশগত নিয়মকানুন (RoHS, REACH, হ্যালোজেন-মুক্ত) এবং কঠোর অটোমোটিভ/শিল্প নির্ভরযোগ্যতা গ্রেডের সাথে সম্মতি বিভিন্ন বাজারে ব্যবহৃত উপাদানগুলির জন্য মান হয়ে উঠছে।