Takardar Bayani na Fasaha na PD42-21B/TR8 - PIN Photodiode na Silicon Mai Girman 1.8mm Mai Zagaye - Hausa

1. Bayyani Game da Samfur

PD42-21B/TR8 babban sauri ne, babban hankali na silicon PIN photodiode wanda aka tsara don aikace-aikacen gano infrared. An haɗa shi a cikin ƙaramin na'ura mai girman diamita 1.8mm mai siffar kwalliya (SMD) tare da baƙin filastik, wannan kayan yana da ingantaccen bakan haske don dacewa da fitilun infrared na gama gari. Babban aikinsa shine canza hasken da ke faɗowa, musamman a cikin bakan infrared, zuwa wutar lantarki.

Babban fa'idodin na'urar sun samo asali ne daga saurin amsarta, babban hankalin hoto, da ƙaramin ƙarfin haɗin gwiwa, wanda ya sa ya dace da aikace-aikacen da ke buƙatar gano haske cikin sauri kuma abin dogaro. Ana ba da shi a cikin tsarin tef da reel wanda ya dace da tsarin haɗawa ta atomatik, yana bin ka'idojin muhalli na zamani ta kasance mara gubar (Pb-free), ya bi ka'idojin RoHS, ya bi ka'idojin EU REACH, kuma ba shi da halogen.

2. Zurfin Bincike na Sigogi na Fasaha

2.1 Matsakaicin Matsakaici na Cikakke

Waɗannan ƙididdiga suna ayyana iyakokin da za su iya haifar da lalacewa na dindindin ga na'urar. Ba a garantin aiki a ƙarƙashin waɗannan sharuɗɗan ba.

• Ƙarfin Wutar Lantarki na Baya (VR):32 V - Matsakaicin ƙarfin wutar lantarki da za a iya amfani da shi a baya a kan tashoshin photodiode.
• Zazzabi na Aiki (Topr):-25°C zuwa +85°C - Kewayon zafin yanayi don aikin na'urar na yau da kullun.
• Zazzabi na Ajiya (Tstg):-40°C zuwa +85°C - Kewayon zafin jiki don ajiyar da ba ta aiki ba.
• Zazzabin Solder (Tsol):260°C na matsakaicin dakika 5 - Matsakaicin iyakar zazzabi yayin sake narkewar solder.
• Rushewar Wutar Lantarki (Pd):150 mW a 25°C - Matsakaicin ƙarfin wutar lantarki da na'urar za ta iya tarwatsawa.

2.2 Halayen Lantarki da Hasken Gani

Waɗannan sigogi, wanda aka auna a 25°C, suna ayyana aikin photodiode a ƙarƙashin ƙayyadaddun yanayin gwaji.

• Faɗin Bakan Hasken Gani (λ0.5):730 nm zuwa 1100 nm - Kewayon tsawon zango inda amsawar photodiode ta kasance aƙalla rabin ƙimar kololuwarta. Wannan yana ayyana taga hankalinsa.
• Tsawon Zangon Hankali Mafi Girma (λP):940 nm (Na al'ada) - Tsawon zangon hasken da photodiode ya fi hankali. Wannan yana daidaita shi da na kowa 940nm IR LEDs.
• Ƙarfin Wutar Lantarki na Budaddiyar Kewayawa (VOC):0.42 V (Na al'ada) a Ee=5 mW/cm², λP=940nm - Ƙarfin wutar lantarki da aka samar a kan tashoshin photodiode a ƙarƙashin haske lokacin da ba a cire wutar lantarki ba (bude kewayawa).
• Wutar Lantarki na Gajeriyar Kewayawa (ISC):4.0 μA (Na al'ada) a Ee=1 mW/cm², λP=875nm - Wutar lantarki da ke gudana ta cikin photodiode lokacin da tashoshinta suka gajarta a ƙarƙashin haske.
• Wutar Lantarki ta Baya (IL):4.0 μA (Na al'ada) a Ee=1 mW/cm², λP=875nm, VR=5V - Wutar lantarki ta hoto da aka samar lokacin da na'urar ta kasance mai karkatar da baya. Wannan shine babban sigar aiki don yawancin da'irori na gano.
• Wutar Lantarki ta Duhu (ID):10 nA (Matsakaici) a VR=10V - Ƙananan wutar lantarki ta baya da ke gudana lokacin da na'urar ke cikin duhu gaba ɗaya. Ƙananan ƙimomi suna nuna mafi kyawun rabo na sigina zuwa amo.
• Ƙarfin Wutar Lantarki na Rushewar Baya (VBR):32 V (Mafi ƙanƙanta), 170 V (Na al'ada) a IR=100μA - Ƙarfin wutar lantarki wanda wutar lantarki ta baya ke ƙaruwa da sauri. Yin aiki kusa ko sama da wannan ƙarfin wutar lantarki na iya haifar da lalacewa.

3. Bincike na Lanƙwasa Aiki

Takardar bayani ta haɗa da lanƙwasa halaye na al'ada waɗanda ke ba da hangen nesa na gani game da halayen na'urar fiye da ƙayyadaddun sigogi guda ɗaya.

3.1 Hankalin Bakan Hasken Gani (Hoto na 1)

Wannan lanƙwasa tana nuna amsawar dangi na photodiode akan tsawon zangon hasken da ke faɗowa. Ta hanyar zane ta tabbatar da faɗin bakan haske da kololuwar hankali a 940nm. Lanƙwasa tana nuna haɓaka mai ƙarfi a cikin hankali daga kusan 700nm, yana kololuwa a 940nm, sannan a hankali yana faɗuwa zuwa 1100nm. Wannan siffar tana da halayen na'urorin gano hoto na tushen silicon.

3.2 Wutar Lantarki ta Baya vs. Irradiance (Hoto na 2)

Wannan jadawalin yana kwatanta alaƙa tsakanin wutar lantarki ta hoto da aka samar (IL) da ƙarfin hasken da ke faɗowa (Ee). Ga PIN photodiode da ke aiki a yanayin photoconductive (mai karkatar da baya), wannan alaƙar yawanci yana da layi a kan faɗi mai yawa. Wannan layin yana da mahimmanci ga aikace-aikacen hankalin haske na analog inda dole ne siginar fitarwa ya kasance daidai gwargwado da ƙarfin haske.

4. Bayanin Injiniya da Kunshin

4.1 Girman Kunshin

PD42-21B/TR8 ƙaramin na'ura ce mai zagaye tare da diamita jiki na 1.8mm. Cikakken zanen injiniya yana ba da duk mahimman girma ciki har da tsayin gabaɗaya, siffar ruwan tabarau, tazarar jagora, da shawarwarin kushin. Tsarin kushin da aka ba da shawara shine don tunani; masu zane su daidaita bisa ƙayyadaddun dokokin zanen PCB da buƙatun zafi/na'ura. Duk ƙimar girma yawanci ±0.1mm sai an faɗi in ba haka ba.

4.2 Gano Polarity

Na'urar tana da tashoshi biyu. Daidaitaccen haɗin polarity yana da mahimmanci don aiki mai kyau a cikin da'irar mai karkatar da baya. Zanen takardar bayani yana nuna cathode da anode. Yawanci, dogon jagora ko wani alama na musamman akan kunshin yana nuna cathode. Haɗa cathode zuwa mafi ingantaccen ƙarfin wutar lantarki (a cikin karkatar da baya) shine daidaitaccen yanayin aiki.

4.3 Ƙayyadaddun Kunshin

Ana ba da kayan a cikin tef ɗin mai ɗaukar kaya a kan reels masu diamita inci 7. An ƙayyade girman tef (girman aljihu, tazarar, da sauransu) don tabbatar da dacewa da kayan aikin SMD na yau da kullun. Kowane reel yana ƙunshe da guda 1000, wanda adadi ne na gama gari don samarwa mai matsakaicin girma.

5. Jagororin Solder da Haɗawa

5.1 Bayanin Siffar Sake Solder

Na'urar ta dace da hanyoyin sake narkewar solder mara gubar (Pb-free). Matsakaicin zafin kololuwa bai kamata ya wuce 260°C ba, kuma lokacin da ya wuce 260°C ya kamata a iyakance. Ya kamata adadin sake zagayowar sake narkewa bai wuce biyu ba don hana lalacewar damuwa na zafi ga kunshin filastik da haɗin gwiwar ciki.

5.2 Solder da Hannu

Idan solder da hannu ya zama dole, dole ne a yi taka tsantsan sosai. Zafin ƙarshen ƙarfe na solder ya kamata ya kasance ƙasa da 350°C, kuma lokacin tuntuɓar kowane jagora ya kamata a iyakance zuwa dakika 3 ko ƙasa da haka. Ana ba da shawarar ƙarfe mai ƙarancin wutar lantarki (≤25W). Ya kamata a ba da tazarar sanyaya tsakanin solder kowane tashoshi don hana zafi mai yawa a wani yanki.

5.3 Gyara da Gyara

Ana ƙin gyara bayan solder na farko sosai. Idan ba za a iya kaucewa ba, ya kamata a yi amfani da ƙarfe na solder na musamman mai kai biyu don dumama tashoshi biyu lokaci guda, yana ba da damar cirewa cikin aminci ba tare da yin amfani da matsin lamba na injiniya mai yawa ba. Dole ne a tantance tasirin yuwuwar akan aikin na'urar daga gyara a baya.

6. Ajiya da Kula da Kulawa

• Hankalin Danshi:Na'urar tana da hankali ga danshi. Kada a buɗe jakar har sai an shirya don amfani. Ajiyar pre-conditioning ya kamata ta kasance a ≤30°C da ≤90% RH.
• Rayuwar Bene:Bayan buɗe jakar shinge na danshi, dole ne a yi amfani da kayan aiki a cikin sa'o'i 168 (kwanaki 7) idan an adana su a ≤30°C da ≤60% RH.
• Baking:Idan lokacin ajiya ya wuce ko desiccant ya nuna babban danshi, ana buƙatar maganin baking a 60±5°C na awanni 24 don cire danshin da aka sha da kuma hana \"popcorning\" yayin sake narkewa.

7. Shawarwari na Aikace-aikace

7.1 Da'irori na Aikace-aikacen Al'ada

Babban aikace-aikacen shine a matsayin babban mai gano hoto mai sauri. A cikin da'irar al'ada, ana karkatar da photodiode da baya tare da ƙarfin wutar lantarki ƙasa da matsakaicin ƙimar sa (misali, 5V kamar yadda yake cikin yanayin gwaji). Wutar lantarki ta hoto (IL) tana gudana ta cikin resistor na kaya (RL). Ragewar ƙarfin wutar lantarki a kan RL, wanda ya yi daidai da ƙarfin haske, sannan ana haɓaka shi ta hanyar amplifier na transimpedance (TIA) ko amplifier na ƙarfin wutar lantarki. Saurin amsarta yana sa ya dace da gano haske mai bugun jini da sadarwar bayanai.

7.2 Abubuwan Tunani na Zane

• Ƙarfin Wutar Lantarki na Karkata:Ana ba da shawarar ƙarfin wutar lantarki mai karkatar da baya (misali, 5V) don mafi kyawun sauri da layi. Mafi girman karkatarwa na iya rage ƙarfin haɗin gwiwa ƙari, yana ƙara faɗin bandwidth, amma dole ne ya kasance ƙasa da V_R.
• Iyakancewa/Kariya na Wutar Lantarki:Kamar yadda aka lura a cikin kula, photodiode kanta ba ta iyakance wutar lantarki ba. A cikin da'irori inda za a iya fallasa shi ga haske mai ƙarfi ko haɗa shi ba daidai ba, mai yiwuwa a buƙaci resistor na jerin don hana wutar lantarki mai yawa wanda zai iya lalata haɗin gwiwa.
• Zanen Hasken Gani:Ruwan tabarau baƙar fata yana taimakawa rage hankalin haske mara kyau. Don mafi kyawun aiki, ya kamata a haɗa photodiode tare da tushen IR (kamar LED 850nm ko 940nm) kuma mai yiwuwa tacewa na gani don toshe hasken yanayin da ba a so, musamman hasken da ake iya gani wanda shi ma zai iya gano shi zuwa wani mataki.

7.3 Yanayin Aikace-aikace

• Babban Gano Hoto Mai Sauri:Ya dace da tsarin shingen haske, ƙidaya abu, da masu ɓoyewa inda ake buƙatar gano saurin canjin haske kashe/kunna.
• Kwafin da Na'urorin Dubawa:Ana iya amfani da shi azaman firikwensin don gano kasancewar takarda, toshewar takarda, ko a matsayin wani ɓangare na tsarin hankalin hoto a cikin firikwensin hoto na lamba (CIS).
• Na'urorin Wasanni & Kayan Lantarki na Masu Amfani:Ana amfani da su a cikin masu karɓar sarrafa nesa na IR, firikwensin kusanci, da tsarin gane ishara.
• Tsarin Aikace-aikacen Infrared:Duk wani tsarin da ke amfani da hasken infrared mai daidaitawa ko bugun jini don watsa bayanai, auna nisa (lokacin jirgin), ko sauƙaƙan gano kasancewa.

8. Kwatanta da Bambance-bambancen Fasaha

Idan aka kwatanta da photodiodes na PN na yau da kullun, tsarin PIN yana ba da fa'idodi masu mahimmanci: yanki mai faɗi na raguwa (\"I\" ko Layer na asali) wanda ke haifar daƙaramin ƙarfin haɗin gwiwa(yana ba da damar saurin amsa) kuma yana ba shi damar yin aiki yadda ya kamata a ƙananan ƙarfin wutar lantarki na baya. Ƙaramin kunshin 1.8mm ya sa ya dace da ƙirar da aka takura. Ruwan tabarau baƙar fata yana ba da matakin da aka gina a cikin hana hasken da ake iya gani idan aka kwatanta da bambance-bambancen ruwan tabarau masu tsabta, wanda yana da amfani a aikace-aikacen IR na musamman.

9. Tambayoyin da ake yawan yi (Dangane da Sigogi na Fasaha)

Q: Menene bambanci tsakanin wutar lantarki ta gajeriyar kewayawa (I_SC) da wutar lantarki ta baya (I_L)?

A: I_SCana aunawa tare da sifili ƙarfin wutar lantarki a kan diode (yanayin photovoltaic). I_Lana aunawa tare da karkatar da baya (yanayin photoconductive). I_Lyawanci shine sigar da ake amfani da ita a cikin ƙirar da'ira saboda ya fi kwanciyar hankali da layi, kuma karkatar da baya yana saurin amsa.

Q: Me ya sa wutar lantarki ta duhu take da mahimmanci?

A: Wutar lantarki ta duhu ita ce ƙasan amo na photodiode. A cikin aikace-aikacen haske kaɗan, babban wutar lantarki ta duhu na iya rufe ƙaramin siginar wutar lantarki ta hoto, yana rage hankali da rabo na sigina zuwa amo. Matsakaicin 10 nA spec yana da ƙasa sosai ga photodiode na silicon.

Q: Zan iya amfani da wannan tare da tushen hasken da ake iya gani?

A: Ee, amma tare da rage inganci. Lanƙwasa amsawar bakan haske yana nuna yana da hankali daga ~730nm, don haka zai gano ja da hasken infrared na kusa da kyau. Don mafi kyawun aiki tare da hasken da ake iya gani (misali, shuɗi ko kore), photodiode tare da wani kololuwar bakan haske zai fi dacewa.

10. Ka'idojin Aiki

PIN photodiode na'urar semiconductor ce tare da yanki na p-type, yanki na asali (ba a yi amfani da shi ba), da yanki na n-type. Lokacin da aka karkatar da baya, yanki mai faɗi na raguwa yana samuwa da farko a kan Layer na asali. Photons masu faɗowa tare da makamashi mafi girma fiye da bandgap na semiconductor ana sha, suna haifar da nau'i-nau'i na electron-rami. Ƙaƙƙarfan filin lantarki a cikin yankin raguwa yana raba waɗannan nau'i-nau'i cikin sauri, yana sa su yi yawo zuwa tashoshi masu dacewa, ta haka yana haifar da wutar lantarki ta hoto wanda ya yi daidai da ƙarfin hasken da ke faɗowa. Layer na asali yana rage ƙarfin haɗin gwiwa kuma yana ba da damar tattara mai ɗaukar kaya yadda ya kamata a kan yanki mai faɗi, yana haɓaka sauri da ingancin quantum.