فوٹوڈیڈ ، فوٹو ٹرانسمسٹر - ورکنگ اور ایپلیکیشن سرکٹس

فوٹوڈوڈائڈس اور فوٹو ٹرانسٹریٹرز سیمیکمڈکٹر ڈیوائسز ہیں جن کا پی-این سیمیکمڈکٹر جنکشن ایک شفاف کور کے ذریعہ روشنی کے سامنے پڑتا ہے ، تاکہ بیرونی روشنی رد عمل کا مظاہرہ کرسکیں اور جنکشن کے ذریعہ برقی ترسیل کو مجبور کرسکیں۔

فوٹوڈیڈائڈس کیسے کام کرتے ہیں

ایک فوٹوڈیڈ بالکل باقاعدہ سیمیکمڈکٹر ڈایڈ (مثال کے طور پر 1N4148) کی طرح ہوتا ہے جس میں پی-این جنکشن ہوتا ہے ، لیکن اس کا یہ جنکشن ایک شفاف جسم کے ذریعہ روشنی کے سامنے آتا ہے۔

ذیل میں جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے سپلائی ماخذ میں ریورس متعصب فیشن میں منسلک ایک معیاری سلکان ڈایڈڈ کا تصور کرکے اس کے کام کو سمجھا جاسکتا ہے۔

اس حالت میں ، ڈایڈڈ کے ذریعہ کوئی موجودہ بہہ نہیں ہوتا ہے سوائے اس کے کہ کچھ بہت ہی چھوٹا رساو ہوتا ہے۔

تاہم ، فرض کریں کہ ہمارے پاس ایک ہی ڈایڈڈ اس کے بیرونی مبہم کور کے ساتھ ہو جس کو ختم کیا جائے یا اسے ہٹا دیا گیا ہو اور معکوس تعصب کی فراہمی سے جڑا ہوا ہو۔ اس سے ڈایڈڈ کا PN جنکشن روشنی میں آجائے گا ، اور واقعے کی روشنی کے جواب میں اس کے ذریعہ ایک بہاؤ کی روانی آجائے گی۔

اس کا نتیجہ ڈایڈڈ کے ذریعہ 1 ایم اے تک زیادہ سے زیادہ موجودہ میں ہوسکتا ہے ، جس کی وجہ سے R1 میں بڑھتی ہوئی وولٹیج تیار ہوسکتی ہے۔

مندرجہ بالا اعداد و شمار میں فوٹوڈیڈ زمینی سائیڈ پر بھی منسلک ہوسکتا ہے۔ جب یہ فوٹوڈیئڈ بیرونی روشنی سے روشن ہوتا ہے تو ، اس کے برعکس ردعمل پیدا ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں R1 میں کم وولٹیج میں کمی واقع ہوتی ہے۔

تمام P-N جنکشن پر مبنی ڈیوائسز کا کام اسی طرح کا ہے اور جب روشنی کی روشنی میں سامنے آتی ہے تو وہ تصویر کی ترسیل کی نمائش کرے گی۔

فوٹوڈیوڈ کی منصوبہ بند علامت ذیل میں دیکھی جاسکتی ہے۔

کڈیمیم - سلفائیڈ یا کیڈیمیم سیلینیڈ فوٹو سیلز کے مقابلے ایل ڈی آر کی طرح ، فوٹوڈیڈائڈز عام طور پر روشنی کے ل less کم حساس ہوتے ہیں ، لیکن روشنی کی تبدیلیوں کے بارے میں ان کا ردعمل بہت تیز ہوتا ہے۔

اس وجہ سے ، LDRs جیسے فوٹو سیل عام طور پر ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جن میں مرئی روشنی شامل ہوتی ہے ، اور جہاں جوابی وقت کو جلدی کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ دوسری طرف ، فوٹو ڈوڈیز خاص طور پر ان ایپلی کیشنز میں منتخب کیے جاتے ہیں جن میں زیادہ تر اورکت والے خطے میں روشنی کی تیز شناخت کی ضرورت ہوتی ہے۔

آپ جیسے نظاموں میں فوٹوڈائڈس پائیں گے اورکت ریموٹ کنٹرول سرکٹس ، بیم مداخلت ریلے اور گھسنے والے کے الارم سرکٹس .

فوٹوڈیوڈ کی ایک اور قسم ہے جس میں لیڈ سلفائیڈ (پی بی ایس) استعمال ہوتا ہے اور وہاں کام کرنے کی خصوصیت ایل ڈی آر سے بالکل مماثلت رکھتی ہے لیکن صرف اورکت رینج لائٹس کو جواب دینے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

فوٹو ٹرانسٹسٹرس

مندرجہ ذیل تصویر فوٹو ٹرانسسٹٹر کی اسکیمیٹک علامت دکھاتی ہے

فوٹو ٹرانسسٹر عام طور پر ایک دوئبرووی این پی این سلیکن ٹرانجسٹر کی شکل میں ہوتا ہے جس میں ایک شفاف خالی جگہ ہوتی ہے۔

یہ شفاف کھلنے کے ذریعہ روشنی کو آلہ کے پی این جنکشن تک جانے کی اجازت دے کر کام کرتا ہے۔ روشنی آلہ کے بے نقاب پی این جنکشن کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتی ہے ، اور فوٹو کاونڈکٹیوٹی ایکشن کا آغاز کرتی ہے۔

مندرجہ ذیل دو سرکٹس میں دکھایا گیا ہے کہ فوٹو ٹرانسسٹر زیادہ تر اس کے بیس پن سے غیر منسلک ترتیب کے ساتھ تشکیل دیا جاتا ہے۔

بائیں طرف کے اعداد و شمار میں ، رابطے مؤثر طریقے سے فوٹو ٹرانسٹسٹر کو الٹا تعصب کی صورتحال میں ڈالنے کا سبب بنتا ہے ، اس طرح کہ اب یہ فوٹوڈیوڈ کی طرح کام کرتا ہے۔

یہاں ، آلہ کے بیس کلیکٹر ٹرمینلز کے پار روشنی کی وجہ سے پیدا ہونے والا موجودہ براہ راست آلہ کے اڈے کو واپس کھلایا جاتا ہے ، جس کے نتیجے میں موجودہ موجودہ طول و عرض اور ڈیوائس کے کلکٹر ٹرمینل سے نکلنے والا موجودہ بہاو نکل جاتا ہے۔

یہ بڑھا ہوا موجودہ مزاحم R1 کے پار وولٹیج کی متناسب مقدار میں ترقی کا سبب بنتا ہے۔

اوپن بیس کنکشن کی وجہ سے فوٹوٹرانسسٹس اپنے کلیکٹر اور ایمٹرٹر پنوں پر ایک جیسے حالیہ مقدار دکھا سکتے ہیں ، اور اس سے آلے کو منفی آراء سے روکا جاتا ہے۔

اس خصوصیت کی وجہ سے ، اگر فوٹوٹراناسٹر اوپر کے اعداد و شمار کے دائیں جانب دکھائے گئے جیسا کہ e1ter اور گراؤنڈ میں R1 کے ساتھ جڑا ہوا ہے تو ، نتیجہ بالکل یکساں ہے جیسا کہ یہ بائیں طرف کی ترتیب میں ہوتا تھا۔ مطلب دونوں کی تشکیلات کے لئے ، فوٹو ٹرانسٹریٹر کی ترسیل کی وجہ سے R1 میں تیار وولٹیج ایک جیسی ہے۔

فوٹوڈیوڈ اور فوٹو ٹرانسٹریٹر کے مابین فرق

اگرچہ کام کرنے کا اصول دونوں ہم منصبوں کے لئے یکساں ہے ، لیکن ان کے مابین چند نمایاں اختلافات موجود ہیں۔

فوٹوٹوڈائڈس کو دسیوں میگاہرٹز کی حدود میں بہت زیادہ تعدد کے ساتھ کام کرنے کی درجہ بندی کی جاسکتی ہے ، جیسا کہ فوٹو ٹرانسمسٹر کے خلاف ہے جو صرف چند سو کلو ہورٹز تک محدود ہے۔

فوٹو ٹرانسٹسٹر میں بیس ٹرمینل کی موجودگی فوٹوڈیڈوڈ کے مقابلے میں زیادہ فائدہ مند بناتی ہے۔

جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے اس کے اڈے کو زمین کے ساتھ جوڑ کر فوٹوٹوڈناسٹر کو فوٹوڈیڈ کی طرح کام کرنے میں تبدیل کیا جاسکتا ہے ، لیکن فوٹوٹوڈائڈ فوٹو فوٹو ٹرانسٹسٹر کی طرح کام کرنے کی اہلیت نہیں رکھتا ہے۔

بیس ٹرمینل کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ مندرجہ ذیل اعدادوشمار میں بتایا گیا ہے کہ فوٹو ٹرانسسٹٹر کی حساسیت کو آلہ کے بیس ایمیٹر کے پار پوٹینومیٹر متعارف کراتے ہوئے متغیر بنایا جاسکتا ہے۔

مذکورہ بالا ترتیب میں ڈیوائس متغیر حساسیت کے فوٹو ٹرانسٹسٹر کی طرح کام کرتی ہے ، لیکن اگر برتن R2 کنیکشن کو ہٹا دیا جاتا ہے تو ، آلہ عام فوٹوٹرینسٹر کی طرح کام کرتا ہے ، اور اگر R2 زمین پر بدل جاتا ہے ، تو آلہ فوٹوڈیڈوڈ میں بدل جاتا ہے۔

بیزنگ ریزسٹر کو منتخب کرنا

R1 ویلیو کے انتخاب کے اوپر دکھائے گئے تمام سرکٹ ڈایاگرام میں عام طور پر ڈیوائس کے وولٹیج گین اور بینڈوڈتھ رسپانس کے مابین ایک توازن ہوتا ہے۔

چونکہ R1 کی قدر میں اضافہ ہوا ہے تو وولٹیج حاصل ہوتا ہے لیکن مفید آپریٹنگ بینڈوتھ کی حد میں کمی واقع ہوتی ہے ، اور اس کے برعکس۔

مزید برآں ، R1 کی قدر اس طرح ہونی چاہئے کہ آلات اپنے خطے میں کام کرنے پر مجبور ہوں۔ یہ کچھ آزمائشی اور غلطی کے ساتھ کیا جاسکتا ہے۔

عملی طور پر 5V اور 12V سے وولٹیجز کو چلانے کے لئے 1K اور 10K کے درمیان کوئی قدر عام طور پر R1 کے طور پر کافی ہے۔

ڈارلنگٹن فوٹو ٹرانسٹرسٹ

یہ ایک معمول کی طرح ہیں ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر ان کی داخلی ساخت کے ساتھ اندرونی طور پر یہ ایک دوسرے کے ساتھ مل کر دو ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں جیسا کہ مندرجہ ذیل اسکیماتی علامت میں دکھایا گیا ہے۔

فوٹوڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کی حساسیت کی خصوصیات عام فوٹو ٹرانسٹسٹر سے 10 گنا زیادہ ہوسکتی ہیں۔ تاہم ، ان یونٹوں کی کام کرنے کی فریکوئینسی عام اقسام سے کم ہے ، اور یہ صرف 10s کلو ہورٹز تک ہی محدود ہوسکتی ہے۔

فوٹوڈیوڈ فوٹو ٹرانسٹسٹر ایپلی کیشنز

فوٹوڈیوڈ اور فوٹو ٹرانسٹسٹر ایپلی کیشن کی بہترین مثال کے میدان میں ہوسکتی ہے لائٹ ویو سگنل وصول کرنے والے یا فائبر آپٹک ٹرانسمیشن لائنوں میں ڈیٹیکٹر۔

آپٹیکل فائبر سے گزرنے والی لائٹ ویو کو ینالاگ یا ڈیجیٹل تکنیک کے ذریعہ موثر انداز میں ماڈیول کیا جاسکتا ہے۔

فوٹو کوڈائڈس اور فوٹو ٹرانسٹریٹرز بڑے پیمانے پر ڈٹیکٹر مرحلے بنانے کے لئے بھی استعمال ہوتے ہیں آپٹاکپلرز اور اورکت لائٹ بیم مداخلت والے آلات اور دخل اندازی کرنے والا الارم گیجٹ۔

ان سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت مسئلہ یہ ہے کہ ، فوٹو حساس آلات پر روشنی پڑنے کی شدت بہت مضبوط یا کمزور ہوسکتی ہے ، اور یہ بھی بے ترتیب دکھائی دینے والی لائٹس ، یا اورکت مداخلت کی صورت میں بیرونی رکاوٹوں کا سامنا کرسکتے ہیں۔

ان مسائل کا مقابلہ کرنے کے لئے ، یہ ایپلیکیشن سرکٹس عام طور پر آپٹیکل لنکس کے ساتھ چلتی ہیں جن میں ایک مخصوص اورکت کیریئر فریکوئنسی ہوتی ہے۔ مزید یہ کہ وصول کنندگان کی ان پٹ پریمپلیفائر کے ساتھ تقویت ملی ہے تاکہ آپٹیکل لنکنگ سگنلز کا سب سے کمزور بھی آرام سے معلوم ہوسکے ، جس سے نظام کو وسیع پیمانے پر حساسیت مل سکے۔

مندرجہ ذیل دو ایپلیکیشنس سرکٹس سے پتہ چلتا ہے کہ کیسے فول پروف عمل 30 کلو ہرٹز کیریئر ماڈیولیشن فریکوینسی کے ذریعے فوٹوڈیڈائڈس کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔

یہ ہیں منتخب preamplifier پر مبنی فوٹوڈیوڈ الارم سرکٹس ، اور نظام کے فول پروف آپریشن کو یقینی بناتے ہوئے ، فریکوئنسی کے مخصوص بینڈ کا جواب دیں گے۔

اوپری ڈیزائن میں ، L1 ، C1 اور C2 انفراریڈ آپٹیکل لنک سے مطلوبہ 30 ہرٹج تعدد کے علاوہ دیگر تمام تعدد کو فلٹر کرتے ہیں۔ اس کا پتہ چلتے ہی Q1 کے ذریعہ اس کو مزید بڑھا دیا جاتا ہے ، اور اس کی آؤٹ پٹ الارم سسٹم کی آواز کے ل for فعال ہوجاتی ہے۔

متبادل کے طور پر ، جب آپٹیکل لنک منقطع ہوجاتا ہے تو اس نظام کو الارم کو چالو کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس صورت میں فوٹو ٹرانسٹسٹر پر 30 ہرٹج IR فوکس کے ذریعہ ٹرانجسٹر کو مستقل طور پر فعال رکھا جاسکتا ہے اگلا ، ٹرانجسٹر سے آؤٹ پٹ ایک اور NPN اسٹیج کا استعمال کرتے ہوئے الٹا ہوسکتا ہے ، تاکہ 30 ہرٹج IR بیم میں رکاوٹ ، Q1 موڑ ، اور دوسرے این پی این ٹرانجسٹر کو آن کریں۔ یہ دوسرا ٹرانجسٹر اوپری سرکٹ میں Q2 کے کلکٹر سے 10uF کیپسیسیٹر کے ذریعہ مربوط ہونا چاہئے۔

لوئر سرکٹ کا کام ٹرانزسٹرائزڈ ورژن کی طرح ہے اس کے علاوہ تعدد کی حد جو اس اطلاق کے لئے 20 کلو ہرٹز ہے۔ یہ ایک انتخابی پریمپلیفائر کا پتہ لگانے کا نظام بھی ہے جس میں IR سگنلوں کا پتہ لگانے کے لئے بنایا گیا ہے جس میں 20 kHz کی ماڈلن تعدد موجود ہے۔

جب تک کہ 20 کلو ہرٹز میں ڈھلنے والی آئی آر شہتیر فوٹوڈیوڈ پر مرکوز رہتی ہے ، اس سے اوپی امپ کے انورٹنگ ان پٹ پن 2 پر ایک اعلی صلاحیت پیدا ہوتی ہے جو آپپیش AMP کے نان الورٹنگ پن پر امکانی تقسیم تقسیم سے زیادہ ہوجاتا ہے۔ اس کی وجہ سے آپپیش کی طرف سے آؤٹ پٹ RMS صفر کے قریب ہوجاتا ہے۔

تاہم ، جس وقت بیم میں خلل پڑتا ہے ، اس کی وجہ سے پن 2 پر اچانک صلاحیت کی کمی اور پن 3 پر امکانی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس سے متصل کو چالو کرنے والے اوپی ایم پی کے آؤٹ پٹ پر فوری طور پر آر ایم ایس وولٹیج بڑھتا ہے آگاہ کرنے کا نظام .

سی ون اور آر ون کو کسی ناپسندیدہ سگنل کو گراؤنڈ کرنے کے لئے ملازمت حاصل ہے۔

دو فوٹو ڈائیڈز D1 اور D2 استعمال کیے جاتے ہیں تاکہ سسٹم صرف اس وقت فعال ہوجائے جب IR سگنل D1 اور D2 کے ساتھ ساتھ ایک ساتھ روکیں۔ اس خیال کا استعمال ان جگہوں پر کیا جاسکتا ہے جہاں صرف انسانوں جیسے لمبے عمودی اہداف کا احساس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جبکہ جانوروں جیسے چھوٹے اہداف کو آزادانہ طور پر گزرنے کی اجازت دی جاسکتی ہے۔

اس D1 اور D2 کو عملی جامہ پہنانے کے ل must عمودی اور ایک دوسرے کے متوازی انسٹال ہونا چاہئے ، جس میں D1 زمین سے ایک فٹ اور D2 D1 سے 3 فٹ اوپر سیدھی لائن میں رکھے۔