LTR-C971-TB इन्फ्रारेड फोटोट्रांजिस्टर डेटाशीट - साइड व्यू पैकेज - Vce 30V - सरलीकृत चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTR-C971-TB एक अलग अवरक्त फोटोट्रांजिस्टर घटक है, जो विशेष रूप से संवेदन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक व्यापक उत्पाद लाइन का हिस्सा है, जिसका उद्देश्य अवरक्त पहचान के लिए समाधान प्रदान करना है, और इसकी विशेषताएं विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में विश्वसनीय प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए उपयुक्त हैं। यह उपकरण स्वचालित सतह माउंट और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उद्योग मानकों के अनुरूप डिज़ाइन किया गया है।

1.1 उत्पाद विशेषताएँ

• RoHS और ग्रीन उत्पाद मानकों के अनुरूप।
• काले गुंबद लेंस के साथ साइड-व्यू संरचना अपनाई गई है।
• 12mm टेप और रील पैकेजिंग, 7 इंच रील व्यास, स्वचालित प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत।
• अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत।
• EIA मानक पैकेजिंग विनिर्देशों का अनुपालन करता है।

1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र

• इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल।
• PCB माउंटेड इन्फ्रारेड सेंसर।

2. बाहरी आयाम

LTR-C971-TB फोटोट्रांजिस्टर की यांत्रिक आकृति और आयाम स्पेसिफिकेशन शीट ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहिष्णुता ±0.1mm है। सटीक PCB पैड लेआउट डिजाइन के लिए, कृपया विस्तृत आयाम ड्राइंग का संदर्भ लें। स्पेसिफिकेशन बिना किसी सूचना के परिवर्तन के अधीन हैं।

3. निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

The table below lists the absolute maximum ratings for the LTR-C971-TB phototransistor at an ambient temperature (TA) of 25°C. Exceeding these limits may cause permanent damage to the device.

डेटाशीट में संदर्भ के लिए एक सुझाई गई इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल भी शामिल है, जो लीड-फ्री प्रक्रिया के लिए है।

4. Electrical and Optical Characteristics

प्रमुख विद्युत और प्रकाशिक मापदंड TA=25°C की स्थिति में परिभाषित किए गए हैं। ये विशेषताएँ सर्किट डिज़ाइन और प्रदर्शन पूर्वानुमान के लिए महत्वपूर्ण हैं।

नोट: IC(ON) के परीक्षण की सहनशीलता ±15% है।

5. Typical Performance Curves

डेटाशीट में 25°C परिवेश तापमान (जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो) पर मापी गई विशिष्ट विशेषता वक्रों का एक सेट शामिल है। ये ग्राफ़ प्रमुख मापदंडों के बीच संबंधों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करते हैं, जैसे कि कलेक्टर धारा बनाम विकिरण, विभिन्न भारों के तहत प्रतिक्रिया समय, और तापमान पर अंधकार धारा की निर्भरता। इन वक्रों का विश्लेषण इंजीनियरों को गैर-मानक या परिवर्तनशील परिचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने में मदद करता है, जो मजबूत सिस्टम डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

6. Pad Layout and Soldering Recommendations

अच्छी सोल्डरिंग गुणवत्ता और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित PCB लेआउट पैड आयाम प्रदान किए गए हैं। डेटाशीट 0.1mm (4 mils) या 0.12mm (5 mils) मोटाई वाली धातु की स्टेंसिल का उपयोग करके सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग की सलाह देती है। रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने, टॉम्बस्टोनिंग या अपर्याप्त सोल्डर जैसी समस्याओं को रोकने के लिए इन पैड आयामों और स्टेंसिल विनिर्देशों का सख्ती से पालन करना महत्वपूर्ण है।

7. Tape and Reel Packaging Specifications

LTR-C971-TB बड़े पैमाने पर स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए उपयुक्त टेप और रील रूप में आपूर्ति किया जाता है। कैरियर टेप और रील की पैकेजिंग आयाम विस्तार से निर्दिष्ट हैं। प्रमुख स्पष्टीकरणों में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, खाली घटक पॉकेट को टॉप कवर टेप से सील किया जाता है, प्रत्येक 13-इंच रील में 6000 डिवाइस होते हैं, अधिकतम दो घटकों का लगातार गायब होना अनुमेय है, पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देश का अनुपालन करती है।

8. महत्वपूर्ण सावधानियाँ एवं संचालन दिशानिर्देश

8.1 अपेक्षित उपयोग

यह घटक सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जिसमें कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरण शामिल हैं, के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों के लिए उपयुक्त नहीं है जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण के लिए, विमानन, चिकित्सा उपकरण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, डिज़ाइन से पहले घटक आपूर्तिकर्ता से परामर्श करें।

8.2 भंडारण की शर्तें

घटकों की विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है। डेसिकेंट युक्त सीलित नमी-रोधी बैग के लिए, अनुशंसित भंडारण स्थितियाँ ≤30°C और ≤90% RH हैं, और एक वर्ष के भीतर उपयोग करने की सलाह दी जाती है। मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। खोलने के एक सप्ताह के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है। मूल बैग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण की आवश्यकता होने पर, कृपया डेसिकेंट युक्त सीलित कंटेनर या नाइट्रोजन ड्राय कैबिनेट का उपयोग करें। एक सप्ताह से अधिक समय तक अनपैक संग्रहित किए गए घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।

8.3 सफाई

सफाई के लिए, अल्कोहल-आधारित विलायक जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। ऐसे प्रबल या अज्ञात रासायनिक सफाई एजेंटों के उपयोग से बचें जो पैकेजिंग या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

8.4 वेल्डिंग प्रक्रिया

विधान विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए विस्तृत सोल्डरिंग सिफारिशें प्रदान की गई हैं।

• रीफ्लो सोल्डरिंग:150–200°C तक प्रीहीट करें, अधिकतम 120 सेकंड के लिए। पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और इस तापमान से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। अधिकतम दो बार रीफ्लो सोल्डरिंग की जा सकती है।
• सोल्डरिंग आयरन:सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और एकल ऑपरेशन में प्रत्येक पिन के लिए सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।

डेटाशीट इस बात पर जोर देती है कि इष्टतम तापमान प्रोफ़ाइल विशिष्ट बोर्ड डिज़ाइन, घटकों, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। JEDEC-अनुपालन वक्र को एक सामान्य लक्ष्य के रूप में उपयोग करने और साथ ही JEDEC और सोल्डर पेस्ट निर्माता द्वारा निर्धारित सीमाओं का पालन करने की सिफारिश की जाती है।

8.5 ड्राइव सर्किट सिफारिशें

कई उपकरणों वाले अनुप्रयोगों के लिए, सर्किट में प्रत्येक फोटोट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। यह अभ्यास डेटाशीट में "सर्किट मॉडल (A)" के रूप में दर्शाया गया है और सभी उपकरणों के बीच धारा समरूपता और प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने में सहायक है। अलग-अलग रोकनेवालों के बिना समानांतर कनेक्शन ("सर्किट मॉडल (B)") व्यक्तिगत उपकरणों की करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषताओं में भिन्नता के कारण चमक या संवेदनशीलता में भिन्नता का कारण बन सकता है।

9. उत्पाद जानकारी और संशोधन रिकॉर्ड

निर्माता उत्पाद में सुधार के लिए उत्पाद की उपस्थिति और विनिर्देशों को बिना किसी सूचना के संशोधित करने का अधिकार सुरक्षित रखता है। डिजाइनरों को नवीनतम जानकारी के लिए हमेशा विनिर्देश पुस्तिका के नवीनतम संस्करण का संदर्भ लेना चाहिए।

10. तकनीकी गहन चर्चा और डिज़ाइन विचार

10.1 कार्य सिद्धांत

एक इन्फ्रारेड फोटोट्रांजिस्टर आपतित इन्फ्रारेड प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करके कार्य करता है। यह मूलतः एक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर है जिसका आधार धारा, आधार-संग्राहक जंक्शन (जो एक फोटोडायोड के रूप में कार्य करता है) पर आपतित फोटॉनों द्वारा उत्पन्न होती है। जब पर्याप्त तरंगदैर्ध्य (इस उपकरण के लिए आमतौर पर 940nm) का इन्फ्रारेड प्रकाश सक्रिय क्षेत्र पर पड़ता है, तो इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न होते हैं। इस फोटोकरंट को फिर ट्रांजिस्टर के लाभ द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, जिससे एक बड़ी संग्राहक धारा उत्पन्न होती है, जिसे बाह्य परिपथ द्वारा मापना आसान होता है। काले गुंबददार लेंस वाला साइड-व्यू पैकेज एक विशिष्ट दृष्टि क्षेत्र को परिभाषित करने में सहायता करता है और कुछ परिवेशी दृश्य प्रकाश दमन क्षमता प्रदान कर सकता है।

10.2 प्रमुख पैरामीटर विश्लेषण

• संवेदनशीलता (IC(ON)):940nm, 0.5 mW/cm² विकिरण पर, विशिष्ट चालू-अवस्था कलेक्टर धारा 4.0 mA है, जो डिवाइस की संवेदनशीलता का प्रतिनिधित्व करती है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आपतित अवरक्त सिग्नल की तीव्रता विश्वसनीय स्विचिंग या एनालॉग पहचान के लिए इस विकिरण स्तर तक पहुँचती है या उससे अधिक हो।
• गति (Tr, Tf):विशिष्ट 15 μs उदय और पतन समय डिवाइस की स्विचिंग गति को परिभाषित करते हैं। यह पैरामीटर उच्च बिट दर वाले डेटा ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों (जैसे इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल) के लिए महत्वपूर्ण है। निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियाँ (VCE=5V, IC=1mA, RL=1KΩ) एक मानक बेंचमार्क प्रदान करती हैं।
• डार्क करंट (ICEO):VCE=20V पर, अधिकतम डार्क करंट 100 nA है, जो प्रकाश के अभाव में लीकेज करंट का प्रतिनिधित्व करता है। कम डार्क करंट उच्च सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से कम रोशनी का पता लगाने के परिदृश्यों में या वोल्टेज लाभ बढ़ाने के लिए उच्च प्रतिरोध लोड रेसिस्टर का उपयोग करते समय।
• वोल्टेज रेटिंग (V(BR)CEO, V(BR)ECO):30V का कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज और 5V का एमिटर-कलेक्टर ब्रेकडाउन वोल्टेज बायस वोल्टेज लगाने के लिए सुरक्षित ऑपरेटिंग क्षेत्र को परिभाषित करते हैं। सर्किट डिजाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ये सीमाएँ क्षणिक स्थितियों में भी पार न हों।

10.3 अनुप्रयोग सर्किट डिज़ाइन

सबसे आम विन्यास फोटोट्रांजिस्टर को कॉमन-एमिटर स्विचिंग मोड में उपयोग करना है। कलेक्टर को लोड रेसिस्टर (RL) के माध्यम से सप्लाई वोल्टेज (VCC) से जोड़ा जाता है, और एमिटर ग्राउंडेड होता है। आउटपुट सिग्नल कलेक्टर नोड से लिया जाता है। RL का मान एक महत्वपूर्ण डिजाइन विकल्प है: दी गई फोटोकरंट के लिए, एक बड़ा RL उच्च आउटपुट वोल्टेज स्विंग (उच्च लाभ) प्रदान करता है, लेकिन RC टाइम कॉन्स्टेंट बढ़ने के कारण प्रतिक्रिया गति धीमी कर देता है। डेटाशीट में गति विनिर्देश RL=1KΩ की स्थिति में दिए गए हैं, जो एक संदर्भ बिंदु प्रदान करते हैं। रैखिक प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले एनालॉग अनुप्रयोगों के लिए, डिवाइस को फोटोडायोड मोड में संचालित किया जाना चाहिए (बेस फ्लोटिंग, केवल कलेक्टर-बेस जंक्शन का उपयोग करके) या संतृप्ति से बचने के लिए सावधानीपूर्वक बायसिंग द्वारा।

10.4 पर्यावरण और असेंबली विचार

-40°C से +85°C का ऑपरेटिंग तापमान रेंज इस डिवाइस को उपभोक्ता, औद्योगिक और कुछ ऑटोमोटिव वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाता है। डिज़ाइनरों को डार्क करंट और संवेदनशीलता के तापमान गुणांक पर विचार करना चाहिए, जो आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ क्रमशः बढ़ते और घटते हैं। सख्त सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल दिशानिर्देश आवश्यक हैं, क्योंकि प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्डिंग थर्मल शॉक और अधिक गर्मी के प्रति संवेदनशील होते हैं। JEDEC-आधारित प्रोफ़ाइल का पालन करने से तनाव कम से कम होता है और संभावित विफलताओं को रोका जा सकता है।

10.5 तुलना और चयन

इन्फ्रारेड सेंसर चुनते समय, इंजीनियर फोटोट्रांजिस्टर की तुलना फोटोडायोड से करते हैं। फोटोडायोड की तुलना में, फोटोट्रांजिस्टर उच्च लाभ (प्रति इकाई प्रकाश तीव्रता आउटपुट करंट) प्रदान करता है, लेकिन आमतौर पर इसकी गति धीमी होती है और इसकी प्रतिक्रिया अधिक गैर-रैखिक होती है। LTR-C971-TB अपने एकीकृत प्रवर्धन के साथ, सरल डिजिटल पहचान (इन्फ्रारेड सिग्नल की उपस्थिति/अनुपस्थिति) या उच्च आउटपुट की आवश्यकता वाले कम गति वाले एनालॉग सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है, जहाँ अतिरिक्त प्रवर्धन चरण की आवश्यकता नहीं होती। उच्च गति डेटा लिंक या सटीक एनालॉग प्रकाश मापन के लिए, PIN फोटोडायोड अधिक उपयुक्त हो सकता है।

10.6 व्यावहारिक अनुप्रयोग केस

एक विशिष्ट अनुप्रयोग केस गैर-संपर्क नल के लिए इन्फ्रारेड प्रॉक्सिमिटी सेंसर है। एक इन्फ्रारेड एलईडी ट्रांसमीटर 940nm तरंगदैर्ध्य पर पल्स उत्सर्जित करता है। पास में रखा LTR-C971-TB फोटोट्रांजिस्टर परावर्तित सिग्नल का पता लगाता है। जब हाथ नल के नीचे रखा जाता है, तो वह इन्फ्रारेड प्रकाश को सेंसर पर वापस परावर्तित कर देता है, जिससे कलेक्टर करंट में वृद्धि होती है। इस परिवर्तन का पता माइक्रोकंट्रोलर द्वारा लगाया जाता है, जो तब पानी के वाल्व को सक्रिय करता है। साइड-व्यू पैकेजिंग एलईडी और फोटोट्रांजिस्टर को एक ही पीसीबी तल पर स्थापित करने की अनुमति देती है, जिससे एक कॉम्पैक्ट सेंसर मॉड्यूल बनता है। डिवाइस की संवेदनशीलता यह सुनिश्चित करती है कि कमजोर परावर्तित सिग्नल का भी विश्वसनीय रूप से पता लगाया जा सके, और इसकी गति इस धीमी मानव-मशीन इंटरफ़ेस के लिए पर्याप्त से अधिक है। डिज़ाइन में एलईडी को ड्राइव करने के लिए अनुशंसित श्रृंखला रोकनेवाला, और फोटोट्रांजिस्टर कलेक्टर पर एक उपयुक्त लोड रोकनेवाला (जैसे 10kΩ) का उपयोग शामिल होना चाहिए, ताकि करंट परिवर्तन को माइक्रोकंट्रोलर एडीसी या तुलनित्र इनपुट द्वारा मापने योग्य वोल्टेज में परिवर्तित किया जा सके।

10.7 उद्योग रुझान

अलग-अलग इन्फ्रारेड घटकों के लिए प्रवृत्ति उच्च एकीकरण, छोटे पैकेजिंग और बेहतर प्रदर्शन की है। हालांकि LTR-C971-TB जैसे उपकरण लागत-संवेदनशील या स्थान-सीमित डिजाइनों के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन फोटोडिटेक्टर, एम्पलीफायर और डिजिटल लॉजिक (जैसे I²C आउटपुट) को एक ही पैकेज में एकीकृत करने वाले एकीकृत समाधानों को तेजी से अपनाया जा रहा है। ये मॉड्यूल डिजाइन को सरल बनाते हैं, लेकिन उनकी लागत अधिक हो सकती है। एक और प्रवृत्ति परिवेशी प्रकाश शोर के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने के लिए पैकेजिंग में विशिष्ट तरंगदैर्ध्य फिल्टर को तेजी से एकीकृत करना है, जो व्यापक उत्पाद लाइन में उल्लिखित एक उपलब्ध विशेषता है। बुनियादी पहचान कार्यों के लिए, अलग-अलग फोटोट्रांजिस्टर प्रदर्शन, लागत और डिजाइन लचीलेपन के मामले में सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करते हैं।