Daftari ya Data ya Photodiode PD333-3C/H0/L2 ya 5mm - Kipenyo cha 5mm - Voltage ya Nyuma ya 32V - Upeo wa Uthamini wa 940nm - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

PD333-3C/H0/L2 ni photodiode ya silikoni ya PIN yenye kasi ya juu na uthamini wa juu, iliyowekwa kwenye kifurushi cha plastiki cha kawaida chenye kipenyo cha 5mm. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji kugundua mwanga kwa haraka, kwa kutumia uwezo wake mdogo wa makutano na wakati wa kujibu wa haraka. Matumizi ya epoksi isiyo na rangi kama nyenzo ya lenzi hufanya iwe nyeti kwa wigo mpana, ikijumuisha mionzi inayoonekana na infrared, na upeo wa uthamini hasa katika eneo la karibu la infrared. Malengo yake makuu ya ubunifu ni kutoa utendaji wa kuaminika katika suluhisho za hisia zenye ukubwa mdogo na gharama nafuu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa lengo wa vigezo muhimu vya umeme na mwanga vilivyobainishwa kwenye daftari ya data.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimewekwa kwa voltage ya juu kabisa ya nyuma (VR) ya 32V, ambayo inafafanua kikomo cha juu cha voltage ya upendeleo inayoweza kutumika bila hatari ya uharibifu wa kudumu. Safu ya joto la uendeshaji (Topr) ni kutoka -25°C hadi +85°C, inayofaa kwa mazingira mengi ya kibiashara na viwanda. Uhifadhi unaweza kutokea katika safu mpana kutoka -40°C hadi +100°C. Joto la kuuza (Tsol) limebainishwa kuwa 260°C, ambayo ni joto la kilele la kawaida kwa michakato ya reflow isiyo na risasi. Utoaji wa nguvu (Pc) ni 150 mW kwa au chini ya joto la mazingira la 25°C, kigezo muhimu kwa usimamizi wa joto katika mzunguko wa matumizi.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Mwitikio wa wigo ni mpana, ukifunika upana wa bendi (λ0.5) kutoka 400 nm hadi 1100 nm, na urefu wa wimbi la kawaida la upeo wa uthamini (λP) kwenye 940 nm. Hii inafanya iwe bora kwa matumizi ya kugundua infrared, kama vile yale yanayotumia LED za IR za 850nm au 940nm. Vigezo muhimu vya uthamini vinajumuisha voltage ya kawaida ya mzunguko wazi (VOC) ya 0.39V na mkondo wa kawaida wa mzunguko mfupi (ISC) wa 40 μA, zote zikipimwa chini ya mnururisho (Ee) wa 1 mW/cm² kwenye 940nm. Chini ya upendeleo wa nyuma wa 5V, mkondo wa kawaida wa mwanga wa nyuma (IL) ni 40 μA chini ya hali sawa ya mnururisho. Mkondo wa giza wa nyuma (ID), kigezo muhimu kwa utendaji wa mwanga mdogo, kwa kawaida ni 5 nA kwa VR=10V, na kiwango cha juu cha 30 nA. Jumla ya uwezo wa makutano (Ct) kwa kawaida ni 18 pF kwa VR=5V na 1 MHz, ambayo huathiri moja kwa moja kasi ya kifaa. Nyakati za kupanda na kushuka (tr/tf) kwa kawaida ni 45 ns kila moja zinapopimwa na VR=10V na kipingamizi cha mzigo (RL) cha 100Ω, ikithibitisha uwezo wake wa kasi ya juu. Pembe ya kuona (2θ1/2) ni digrii 80.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Daftari ya data inajumuisha mikondo kadhaa ya kawaida ya utendaji inayoonyesha jinsi vigezo muhimu vinavyobadilika na hali za uendeshaji. Mikondo hii ni muhimu kwa wahandisi wa ubunifu kutabiri utendaji wa ulimwengu halisi.

3.1 Uthabiti wa Wigo

Mkondo wa uthabiti wa wigo unaonyesha uthabiti wa jamaa wa photodiode katika urefu wa mawimbi kutoka takriban 400 nm hadi 1100 nm. Mkondo huo unafikia kilele kwa ukali karibu na 940 nm, ukithibitisha uboreshaji wake kwa mwanga wa karibu wa infrared. Uthabiti hupungua kwa kiasi kikubwa katika mwanga unaoonekana sana na zaidi ya 1100 nm.

3.2 Utegemezi wa Joto

Mikondo miwili inasisitiza athari za joto: Utoaji wa Nguvu dhidi ya Joto la Mazingira na Mkondo wa Giza wa Nyuma dhidi ya Joto la Mazingira. Mkondo wa kupunguza nguvu unaonyesha jinsi nguvu ya juu inayoruhusiwa inavyopungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka zaidi ya 25°C. Mkondo wa giza unaonyesha kuwa ID huongezeka kwa kasi na joto, tabia ya kawaida ya makutano ya semiconductor. Hii ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi kwenye joto la juu, kwani kuongezeka kwa mkondo wa giza kunainua kiwango cha kelele.

3.3 Mstari na Mwitikio wa Nguvu

Mkondo wa Mwanga wa Nyuma dhidi ya Ee unaonyesha mstari wa photodiode. Katika safu maalum ya mnururisho, mkondo wa mwanga (IL) unapaswa kuongezeka kwa mstari na nguvu ya mwanga inayotokea. Mkondo wa Wakati wa Kujibu dhidi ya Upinzani wa Mzigo unaonyesha jinsi wakati wa kupanda/kushuka (tr/tf) unavyoongezeka na upinzani wa juu wa mzigo (RL). Kwa matumizi ya kasi ya juu, kipingamizi cha mzigo chenye thamani ndogo (kama 100Ω iliyotumika kwenye spec) ni muhimu, ingawa hutoa mzunguko mdogo wa voltage ya pato.

3.4 Uwezo dhidi ya Voltage

Mkondo wa Uwezo wa Terminal dhidi ya Voltage ya Nyuma unaonyesha kuwa uwezo wa makutano (Ct) hupungua kadiri voltage ya upendeleo wa nyuma inavyoongezeka. Hii ni kwa sababu ya upanuzi wa eneo la kupungua. Kutumia upendeleo wa juu wa nyuma (ndani ya mipaka) kwa hivyo kunaweza kuboresha kasi kwa kupunguza uwezo, kwa gharama ya mkondo wa giza unaowezekana kuwa wa juu.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hutumia kifurushi cha kawaida cha radial-leaded cha 5mm (T-1 3/4). Mchoro wa kina wa vipimo unabainisha kipenyo, nafasi ya risasi, urefu wa risasi, na umbo la lenzi. Kumbuka muhimu linabainisha kuwa uvumilivu wa vipimo ni ±0.25mm isipokuwa imesemwa vinginevyo. Anodi na katodi zinatambuliwa, na risasi ndefu kwa kawaida ndiyo anodi (upande chanya katika hali ya photovoltaic).

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Ubaguzi unaonyeshwa na urefu wa risasi. Risasi ndefu ni anodi (upande wa P), na risasi fupi ni katodi (upande wa N). Inapotumika katika hali ya photoconductive (upendeleo wa nyuma), katodi inapaswa kuunganishwa na voltage chanya ya usambazaji.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Kiwango cha juu kabisa cha joto la kuuza ni 260°C. Hii inalingana na wasifu wa kawaida wa reflow isiyo na risasi. Wakati wa kuuza kwa mkono, tahadhari inapaswa kuchukuliwa ili kupunguza wakati wa mfiduo wa joto ili kuzuia uharibifu wa kifurushi cha plastiki na lenzi ya epoksi. Kifaa kinapaswa kuhifadhiwa katika hali ndani ya safu maalum ya joto la uhifadhi (-40°C hadi +100°C) na katika mazingira kavu ili kuzuia unyevunyevu, ambao unaweza kuathiri uaminifu wakati wa reflow.

6. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

6.1 Uainishaji wa Ufungaji

Njia ya kawaida ya kufunga ni: vipande 200-500 kwa kila mfuko, mifuko 5 kwa kila karatasi ya ndani, na karatasi 10 za ndani kwa kila karatasi kuu (ya nje).

6.2 Uainishaji wa Lebo

Lebo kwenye ufungaji ina sehemu kadhaa: CPN (Nambari ya Bidhaa ya Mteja), P/N (Nambari ya Bidhaa), QTY (Idadi ya Ufungaji), LOT No. (Nambari ya Kundi kwa ufuatiliaji), na misimbo ya tarehe. Hii inarahisisha usimamizi wa hesabu na ufuatiliaji.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Daftari ya data inaorodhesha: Kugundua picha kwa kasi, Mifumo ya usalama, na Kamera. Hasa, photodiode hii inafaa vizuri kwa:

• Vipokezi vya Udhibiti wa Mbali wa Infrared:Iliyounganishwa na LED ya IR ya 940nm na IC ya demodulating.
• Vihifadhi vya Mwanga:Kwa kugundua kasi na nafasi katika printeri, motors, au vifaa vya viwanda.
• Kugundua Mwanga wa Mazingira (ALS):Kwa udhibiti wa taa ya nyuma ya onyesho katika vifaa, ingawa uthamini wake wa IR unaweza kuhitaji kuchujwa kwa kupima sahihi mwanga unaoonekana.
• Kugundua Kitu Rahisi:Pamoja na chanzo cha mwanga cha IR kwa kugundua karibu au sensa za mwanga.
• Pulse Oximetry (katika vifaa vya matibabu, na sifa zinazofaa):Kugundua mwanga mwekundu na IR, ingawa uthibitisho wa matibabu unahitajika.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Usanidi wa Upendeleo:Kwa mwitikio wa kasi ya juu au mstari, tumia photodiode katika hali ya photoconductive (upendeleo wa nyuma). Mzunguko wa kikuza umeme (TIA) hutumiwa kwa kawaida kubadilisha mkondo wa mwanga kuwa voltage. Kipingamizi cha maoni na capacitor katika TIA lazima kichaguliwe kulingana na upana wa bendi unaotakiwa na uwezo wa photodiode (18 pF kwa kawaida).

Kupunguza Kelele:Weka risasi za photodiode fupi na tumia mpangilio ulinolindwa ili kupunguza uwezo wa parasi na kuchukua usumbufu wa sumakuumeme. Kwa matumizi ya mwanga mdogo, fikiria kupozesha kifaa ili kupunguza kelele ya mkondo wa giza.

Mambo ya Kufikiria ya Mwanga:Lenzi isiyo na rangi hukubali mwanga unaoonekana na IR. Ikiwa tu kugundua kwa IR kunataka, kichujio cha kupita IR kinaweza kuongezwa ili kuzuia mwanga unaoonekana na kupunguza kelele kutoka kwa vyanzo vya mazingira vinavyoonekana. Pembe ya kuona ya digrii 80 hutoa uwanja mpana wa maoni; apertures za mwanga au lenzi zinaweza kutumika kuifinya ikiwa inahitajika.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na photodiode ya kawaida ya PN, photodiode ya PIN kama PD333-3C/H0/L2 ina eneo la asili (I) kati ya tabaka za P na N. Eneo hili la asili linaleta eneo kubwa la kupungua, ambalo husababisha faida mbili muhimu:1) Uwezo wa Chini wa Makutano:Uwezo wa 18 pF ni wa chini kiasi kwa kifaa cha 5mm, ukiruhusu nyakati za kujibu za haraka.2) Mstari Uliboreshwa:Eneo la kupungua lenye upana linaruhusu ukusanyaji bora wa wabebaji wa malipo katika safu mpana ya voltage za upendeleo na ukubwa wa mwanga. Ikilinganishwa na phototransistors, photodiodes kwa ujumla ni za haraka na zina pato la mstari zaidi lakini hutoa ishara ndogo sana ya mkondo, ikihitaji kukuza kisasa zaidi.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

9.1 Kuna tofauti gani kati ya mkondo wa mzunguko mfupi (ISC) na mkondo wa mwanga wa nyuma (IL)?

ISC hupimwa na upendeleo sifuri kwenye diode (hali ya photovoltaic), wakati IL hupimwa chini ya upendeleo maalum wa nyuma (hali ya photoconductive). IL kwa kawaida ni karibu sana, lakini si sawa kabisa na, ISC. Daftari ya data inaonyesha zote mbili kama 40 μA kwa kawaida chini ya hali sawa ya majaribio.

9.2 Kwa nini mkondo wa giza ni muhimu?

Mkondo wa giza ni mkondo mdogo unaotiririka hata wakati hakuna mwanga. Huweka kiwango cha chini cha kelele kwa sensa. Katika matumizi ya mwanga mdogo, mkondo wa chini wa giza (5 nA kwa kawaida hapa) ni muhimu kwa kufikia uwiano mzuri wa ishara kwa kelele.

9.3 Ninawezaje kuchagua kipingamizi cha mzigo (RL) kwa matumizi yangu?

Uchaguzi huu unahusisha usawazisho kati ya kasi na ukubwa wa pato. RL ndogo (k.m., 50Ω) hutoa mwitikio wa haraka (ona mkondo wa tr/tf dhidi ya RL) lakini voltage ndogo ya pato (Vout = IL * RL). RL kubwa hutoa voltage kubwa lakini mwitikio wa polepole kwa sababu ya wakati wa RC ulioundwa na uwezo wa photodiode na RL. Kwa kugundua pulse ya dijiti, kasi mara nyingi hupatiwa kipaumbele.

9.4 Je, naweza kutumia hii na chanzo cha mwanga kinachoona kama LED nyekundu?

Ndio, mkondo wa mwitikio wa wigo unaonyesha uthamini mkubwa hadi 400 nm. Hata hivyo, uthamini wake kwenye 650 nm (nyekundu) utakuwa wa chini kuliko kwenye kilele chake cha 940 nm. Ungepata ishara ndogo ikilinganishwa na kutumia chanzo cha IR cha nguvu sawa ya mwanga.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Kesi: Kubuni Kipokezi cha Kiungo cha Data cha Infrared.Mbunifu anahitaji kupokea data iliyobadilishwa kutoka kwa LED ya IR ya 940nm kwa 38 kHz (masafa ya kawaida ya udhibiti wa mbali). Wanachagua PD333-3C/H0/L2 kwa uthamini wake wa juu kwenye 940nm na mwitikio wa haraka (wakati wa kupanda wa 45 ns unatosha zaidi kwa 38 kHz). Photodiode inapendelewa nyuma kwa 5V. Pato limeunganishwa na IC maalum ya kipokezi cha IR (ambayo inajumuisha TIA, kichujio cha bendi kilichowekwa kwa 38 kHz, na demodulator). Mbunifu huweka photodiode karibu na pini ya ingizo ya IC, anatumia alama fupi, na anaongeza capacitor ndogo ya kutenganisha karibu na usambazaji wa upendeleo ili kupunguza kelele. Dirisha lenye uwazi wa IR limewekwa mbele ya photodiode ili kuzuia mwanga unaoonekana na kupunguza usumbufu kutoka kwa taa za fluorescent, ambazo zinaweza kuwaka kwa 100/120 Hz.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Photodiode ya PIN ni kifaa cha semiconductor kinachobadilisha mwanga kuwa mkondo wa umeme. Wakati fotoni zenye nishati kubwa kuliko pengo la bendi la semiconductor zinapogonga kifaa, zinazalisha jozi za elektroni na shimo katika eneo la asili. Chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme ulioundwa ndani (katika hali ya photovoltaic) au upendeleo uliotumika wa nyuma (katika hali ya photoconductive), wabebaji hawa wa malipo hutenganishwa, na kuunda mkondo wa mwanga unaoweza kupimika ambao ni sawia na nguvu ya mwanga inayotokea. Tabaka la "I" (asili) ni muhimu: limechanganywa kidogo, likiunda eneo kubwa la kupungua ambalo hupunguza uwezo kwa kasi ya juu na kuboresha ufanisi wa quantum kwa kutoa kiasi kikubwa cha kunyonya fotoni.

12. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya photodiode unaelekea kwenye ushirikiano wa juu, kelele ya chini, na utambuzi mkubwa wa matumizi. Hii inajumuisha ukuzaji wa photodiodes zenye kukuza kwenye chip (mchanganyiko wa photodiode na kikuza kilichounganishwa), safu za picha au kugundua njia nyingi, na vifaa vilivyo na mwitikio wa wigo ulioboreshwa au vichujio vya mwanga vilivyojengwa ndani. Pia kuna utafiti unaoendelea kuhusu nyenzo zaidi ya silikoni (kama InGaAs) kwa kugundua safu ya infrared iliyopanuliwa. Kwa vipengele vya kawaida vya kibiashara kama photodiode ya PIN ya 5mm, lengo bado ni kupunguza gharama, kuboresha uaminifu, na kufikia usambazaji mkali wa vigezo huku ukidumisha viashiria muhimu vya utendaji kama kasi na uthamini.