فوٹو سینسر کی درخواست کے نوٹس

آپٹیکل سینسر کے آپریشن کا اصول آپٹیکل سینسر کا بنیادی سرکٹ شکل 2-2.1(a) میں دکھایا گیا ہے۔ ایل ای ڈی کا اینوڈ ریزسٹر RE کے ذریعے پاور لائن VCC سے منسلک ہوتا ہے اور کیتھوڈ گراؤنڈ ہوتا ہے۔ فارورڈ کرنٹ IF LED سے گزر رہا ہے اور انفراریڈ روشنی خارج کر رہا ہے جو آنکھ کو نظر نہیں آتا۔ فوٹو ٹرانزسٹر کا کلیکٹر ریزسٹر RL کے ذریعے پاور لائن VCC سے منسلک ہوتا ہے اور ایمیٹر گراؤنڈ ہوتا ہے۔ مزید، کلکٹر کو اگلے مرحلے کے کمپیریٹر یا آئی سی کے ان پٹ ٹرمینل سے جوڑنا ہے۔ روشنی کے اخراج اور پتہ لگانے والے آلات کو ترتیب دیا گیا ہے جیسا کہ شکل 2-2.1(b) میں دکھایا گیا ہے۔ جب ایک ہلکی کٹ آف پلیٹ، یعنی، ایمیٹر اور ڈیٹیکٹر کے درمیان ایک ہدف کا پتہ لگایا جانا آتا ہے، تو فوٹو ٹرانزسٹر بند ہوجاتا ہے اور کلکٹر کی صلاحیت بڑھ جاتی ہے۔ دوسری طرف، جب اسے ہٹایا جاتا ہے تو ٹرانجسٹر آن ہو جاتا ہے اور کلیکٹر ممکنہ گر جاتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، مادہ کے وجود کا پتہ لگایا جاتا ہے اور اس سے رابطہ کیے بغیر اسے برقی سگنل میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ عام طور پر، یہ سگنل مختلف پردیی افعال کو کنٹرول کرنے کے لیے اگلے مرحلے کے کامیاب سگنل پروسیسنگ سرکٹ میں داخل ہوتا ہے۔

شکل 2-2.1 - آپٹیکل سینسر کے آپریشن کا اصول

آپٹیکل سینسر سرکٹس کے لیے ڈیزائن کے طریقہ کار پہلے، RE اور RL کی قدریں حاصل کریں۔ شکل 2-2.1(a) میں، جب کسی LED کا فارورڈ وولٹیج ڈراپ VF ہوتا ہے، LED کی طرف بہنے والا کرنٹ IF اس کے ذریعے دیا جاتا ہے: (1) IF=(VCC-VF) / RE اور اسے پورا کرنا ضروری ہے (2) ) IF=IF (MAX) (Ta=TOPR (MAX)) (1) اور (2) سے، RE درج ذیل فارمولے سے دیا گیا ہے: (3) IF=(VCC-VF) / IF (MAX) جیسا کہ ہو سکتا ہے۔ شکل 2-2.2 میں دیکھا گیا ہے، IF جتنا بڑا ہوگا، اتنا ہی زیادہ آپٹیکل آؤٹ پٹ IE تیار کیا جائے گا اور اس لیے، RE کا فیصلہ کرنے کے بعد IF اور IE کے قابل اجازت نقصان کے اتار چڑھاؤ کو مدنظر رکھتے ہوئے IF (MIN) کا حساب لگانا ضروری ہے۔ RL کی مناسب قیمت: شکل 2-2.1(b) میں RL کی بالائی حد کی قدر حاصل کریں، جب ہلکی کٹ آف پلیٹ اندر ہوتی ہے، LED سے روشنی کے اخراج سے پیدا ہونے والا فوٹو الیکٹرک کرنٹ IL فوٹو ٹرانزسٹر کی طرف نہیں جاتا ہے بلکہ تصویر کا رساو ہوتا ہے۔ کرنٹ IL' اور تاریک کرنٹ، Id، صرف بہتا ہے۔ اس وقت کلکٹر VOH کا امکان یہ ہے: VOH=VCC – RL x (Id +IL') تاہم، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ اگلے مرحلے میں/سے ان پٹ/آؤٹ پٹ کرنٹ کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔

شکل 2-2.2

چونکہ تصویر 2-1.5 میں دکھایا گیا محیطی درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ ID میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے، یہ فرض کرتے ہوئے کہ اگلے مرحلے کا اعلی درجے کا ان پٹ وولٹیج VIH ہے، اس لیے درج ذیل کو پورا کرنا ضروری ہے: VIH< voh="" at="" ta="Topr" (max)="" rl="(VCC" –="" vih)="" (id="" +="" il="" پھر،="" rl="" کی="" نچلی="" حد="" کی="" قدر="" حاصل="" کریں۔="" جب="" لائٹ="" کٹ="" آف="" پلیٹ="" اندر="" نہ="" ہو="" تو="" فوٹو="" ٹرانزسٹر="" کے="" ذریعے="" روشنی="" موصول="" ہوتی="" ہے۔="" اور="" لائٹ="" کرنٹ="" il="" اور="" مذکورہ="" id="" +="" il'="" فوٹو="" ٹرانزسٹر="" میں="" بہہ="" جاتا="" ہے۔="" عام="" طور="" پر،="" جب="" تک="" کہ:="" il="Id" +="" il'="" نقطہ="" نظر="" سے="" لائٹ="" کٹ="" آف="" پلیٹ="" کے="" وجود="" میں="" امتیاز="" کرنا="" مشکل="" ہو="" جاتا="" ہے۔="" s/n="" تناسب="" کا،="" اس="" وقت="" جمع="" کرنے="" والا="" ممکنہ="" vol="" ہے="" (4)="" vol="VCC" –="" rl="" (il="" +="" id="" +="" il')="" یہ="" فرض="" کرتے="" ہوئے="" کہ="" اگلے="" مرحلے="" تک="" کم="" سطح="" کا="" ان="" پٹ="" وولٹیج="" ہے="" vil'="" کو="" مطمئن="" کرنا="" ضروری="" ہے="" (5)="" vil>؛="" vol="" فارمولے="" (4)="" اور="" (5)="" کو="" il="" کی="" نچلی="" حد="" والی="" قدر="" پر="" بھی="" مطمئن="" کرنا="" ضروری="" ہے۔="" نچلی="" حد="" کی="" قدر="" il="" (min)="" ہے:="" il="" (min)="" )="CTR" (min)="" x="" dt="" x="" dta="" x="">

شکل 2-1.5

Dt: آپریشن کے دوران CTR تنزلی کا عنصر (تصویر 2-1.7) DTa: CTR درجہ حرارت میں تغیر (تصویر 2-1.6) Dn: فارمولوں (4) اور (5)، RL=(VCC - VIL) سے دھول اور گندگی سے CTR تغیر ) / (IL(MIN) + Id + IL') RL جتنا چھوٹا ہوگا، سوئچنگ کا وقت اتنا ہی کم ہوگا۔ روشنی کے اخراج اور حاصل کرنے والے آلات کے جوڑے کی خصوصیات کو کیسے حاصل کیا جائے درج ذیل میں، روشنی کے اخراج اور پتہ لگانے والے آلات کے جوڑے کی خصوصیات کو ابتدائی ڈیزائن کے طور پر شمار کیا جاتا ہے تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ آیا وہ قابل اطلاق ہیں۔ پھر، دوسرے مرحلے کے طور پر اصل آپریشن وغیرہ کو چیک کرنے کا طریقہ پیش کیا جاتا ہے۔ نمائندہ مصنوعات کے ابتدائی ڈیزائن کے جوڑے کی خصوصیات کو اعداد و شمار 2-4.1 ~ 2-4.3 میں دکھایا گیا ہے۔ روشنی کے اخراج اور پتہ لگانے والے آلات کے امتزاج کے لحاظ سے اس طرح کے خصوصیت والے خاکے کچھ مختلف ہوتے ہیں۔ عام طور پر، جب d> 1 سینٹی میٹر یا اس سے زیادہ حساب کے درج ذیل طریقہ میں، ان خصوصیات کو انفرادی طور پر چھان بین کیے بغیر تقریباً حاصل کیا جا سکتا ہے۔

(بائیں)شکل 2-4.1 – TLN108 اور TPS601A کے جوڑے کی خصوصیات (دائیں) شکل 2-4.2 – TLN105B اور TPS703 کے جوڑے کی خصوصیات

شکل 2-4.3 - TLN107A اور TPS608A کے جوڑنے کی خصوصیات

سب سے پہلے، ڈیٹا شیٹ میں دکھائے گئے حالات کے مطابق روشنی خارج کرنے والے آلے کی ریڈینٹ انٹینسٹی IE (MIN) اور روشنی کا پتہ لگانے والے آلے کے لائٹ کرنٹ IL (MIN) کو پڑھیں۔ چونکہ ریڈیئنٹ انٹینسٹی IE (mW/sr) ریڈیئنٹ انڈینس EO (mW/cm2) کے مساوی ہے جو 1 سینٹی میٹر کے فاصلے پر 1 سینٹی میٹر 2 کے علاقے پر شعاع کرتا ہے، d سینٹی میٹر کے فاصلے پر قابل حصول ریڈینٹ واقعہ E (اصل) درج ذیل فارمولے سے حاصل کیا جاتا ہے: E (حقیقی) ~ IE/d2 (mW/cm2) یہ فرض کرتے ہوئے کہ روشنی کا پتہ لگانے والے حساسیت کے حالات میں روشنی کا پتہ لگانے والے آلے کے دیپتمان واقعات جوڑے کی حالت میں E لائٹ کرنٹ IL (اصل) ہے اس طرح حاصل کیا جاتا ہے: IL (اصل)=IL x(E (اصل) / E) جب موصول ہونے والا لائٹ کرنٹ بہت چھوٹا ہو اور آخری مرحلے کے سرکٹ کو ڈیزائن کرنا مشکل ہو تو روشنی خارج کرنے والے آلے کے DC فارورڈ کرنٹ IF کو بڑھائیں یا ریڈیئنٹ انٹینسٹی IE (mW/sr) میں اضافہ کریں۔ ) پلس فارورڈ کرنٹ کے ذریعے۔ مثال کے طور پر درج ذیل شرائط کے تحت جانچ کریں: Emitter: IE(MIN)=1 mW/sr at IF=20 mA ڈیٹیکٹر: IL(MIN)=20 μA at E=0.1 mW/cm2، VCE=3V Emitter کے درمیان فاصلہ اور ڈیٹیکٹر: d=1.5 cm E (اصل) (MIN)=IE / d2=1 x (1/1.52)=0.44 mW/cm2 (MIN) IL (اصل) (MIN) ~ (E (اصل) / E) x IL (MIN)=(0.44 / 0.1) x 20 μA=88 μA چونکہ IL (اصل)(MIN) 88 μA ہے، TTL کو براہ راست چلانا ممکن نہیں ہے، لیکن C-MOS IC کو جوڑا جا سکتا ہے۔ پھر، جب روشنی وصول کرنے والے آلے پر لوڈ کا فیصلہ سپلائی وولٹیج کے مطابق کیا جاتا ہے، اس کی سوئچنگ کی رفتار کا انحصار لوڈ ویلیو پر ہوتا ہے اور اسے پہلے سے چیک کرنا ضروری ہوتا ہے۔ فوٹو سینسرز کے ایپلیکیشن سرکٹس انفراریڈ ایل ای ڈی کے ایپلیکیشن سرکٹس چونکہ ایک انفراریڈ ڈیوائس کا پاور آؤٹ پٹ پو، ایل ای ڈی فارورڈ کرنٹ پر منحصر ہوتا ہے، اگر، آؤٹ پٹ کی آن آف سٹیٹس کو فارورڈ کرنٹ کے کنٹرول کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے۔ نمائندہ روشنی کے طریقے جیسے ڈی سی لائٹنگ وغیرہ اور ڈیزائن کے لیے احتیاطی تدابیر یہاں بیان کی گئی ہیں۔ تصویر 3-1.1 میں دکھایا گیا ہے جب DC پاور استعمال کی جاتی ہے تو روشنی کے لیے بنیادی سرکٹ ہے۔ IF اس صورت میں درج ذیل فارمولے سے ظاہر ہوتا ہے: IF=(VCC - VF) / R VCC : سپلائی وولٹیج VF : LED IF کا فارورڈ وولٹیج : LED PHO لائٹنگ سرکٹ DC میں کرنٹ کو آگے بڑھانا

(بائیں سے دائیں) شکل 3-1.1 – DC ڈرائیو یونٹ شکل 3-1.2 – مستقل کرنٹ ڈرائیو سرکٹ شکل 3-1.3 – ملٹی ایل ای ڈی ڈرائیو سرکٹ

تصویر 3-1.2 میں دکھایا گیا ایک سرکٹ ہے جو ٹرانزسٹر کے ساتھ ایل ای ڈی کے VF کی مختلف حالتوں کا احاطہ کرتا ہے۔ اس سرکٹ میں IF کو درج ذیل فارمولے سے ظاہر کیا جاتا ہے: IF=(VB – VBE) / R3 VB : بیس وولٹیج VBE : بیس ٹو ایمیٹر وولٹیج R3 : ایمیٹر ریزسٹنس مزید، مناسب طریقے سے ترتیب دے کر آؤٹ پٹ کے درجہ حرارت پر انحصار کو کم کرنا ممکن ہے۔ اس سرکٹ میں VBE اور VB۔ جب آؤٹ پٹ پاور ناکافی ہو یا روشنی وصول کرنے والا آلہ بہت دور واقع ہو، تو سرکٹ کو سیریز یا متوازی کنکشن کے ذریعے مکمل کرنا ممکن ہے جیسا کہ تصویر 3-1.3 میں دکھایا گیا ہے۔ اس صورت میں، IF=(VCC – nVF) / R (سیریز کنکشن) IF=(VCC – VF) / R (متوازی کنکشن) تصویر 3-1.4 میں دکھایا گیا AC ڈرائیونگ تقریباً نصف لہر AC لائٹنگ کے بنیادی سرکٹس ہیں۔ . عام طور پر ڈرائیونگ کے دو طریقے ہوتے ہیں۔ یہ دونوں ایل ای ڈی کو ریورس وولٹیج سے بچانے کے لیے حفاظتی ڈائیوڈ استعمال کرتے ہیں۔ (a) میں، یہ حفاظتی ڈایڈڈ ریورس وولٹیج کی قسم ہے جو سپلائی وولٹیج VCC کے مطابق ہے، اور (b) میں، حفاظتی ڈایڈڈ کا ریورس وولٹیج انفراریڈ LED کے فارورڈ وولٹیج سے تقریباً دوگنا ہونا چاہیے۔

مندرجہ بالا سرکٹ میں، ایک مستقل R جو ریٹیڈ وولٹیج کے لیے موزوں ہے سپلائی وولٹیج VCC کے مطابق استعمال کیا جاتا ہے۔ مزید، R کا انتخاب اس لیے کیا جاتا ہے کہ یہ ایک ایسے مقام پر جہاں سپلائی وولٹیج، VCC، زیادہ سے زیادہ ہو جاتا ہے ایک انفراریڈ LED کے فارورڈ کرنٹ IF کی ریٹیڈ ویلیو تک محدود رہے۔

شکل 3-1.4 – AC ڈرائیو سرکٹ

پلس ڈرائیونگ جب آپٹیکل سگنل کو پلس ماڈیولڈ لائٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے تو بہت سے فوائد حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ مندرجہ ذیل پر غور کیا جاتا ہے: جب پلس ماڈیولڈ سگنل کا ڈیوٹی تناسب چھوٹا ہوتا ہے، تو روشنی خارج کرنے والے آلے کی فوری روشنی کی پیداوار بڑھ جاتی ہے، آپٹیکل سگنل کو محیطی روشنی سے امتیازی سلوک کیا جاتا ہے اور S/N تناسب میں بہتری کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ جب بیٹری کو طاقت کے منبع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو ڈیوائس کی بجلی کی کھپت کو کم کیا جا سکتا ہے اور اس وجہ سے، بیٹری کی سروس لائف بڑھا دی جاتی ہے۔ روشنی حاصل کرنے والے حصے میں اگلے مرحلے کے ساتھ آر سی کا جوڑا ممکن ہو جاتا ہے اور درجہ حرارت میں اضافے کے نتیجے میں تاریک کرنٹ میں اضافے کے اثرات سے بچا جا سکتا ہے۔ یہ پلس ڈرائیونگ سسٹم TTL یا C-MOS اور Tr وغیرہ کے ساتھ مل کر ڈیزائن کیا گیا ہے۔ تصویر 3-1.5 میں دکھائے گئے سرکٹ میں، TTL یا C-MOS ڈیوائس کے IOL کی برقی خصوصیات پر توجہ دینا ضروری ہے۔ چونکہ IF< کو پورا کرنے کے لیے ضرورت سے زیادہ بڑی کرنٹ نہیں لگائی جا سکتی۔ آئی او ایل زیادہ کرنٹ لگانے کے لیے، تصویر 3-1.6 میں دکھایا گیا ہے جیسا کہ تصویر 3-1.6 میں دکھایا گیا ہے یا ایک ٹرانزسٹر کو بیرونی طور پر انسٹال کرنے کے لیے ایک بفر آئی سی کا استعمال کرنا ضروری ہے۔ TTL، C-MOS اور بفر IC کی IOL اور VOL خصوصیت حوالہ کے لیے دکھائی گئی ہے۔

شکل 3-1.5

فوٹو ٹرانزسٹر کے ایپلیکیشن سرکٹ بنیادی سرکٹ فوٹو ٹرانزسٹر کے لیے ایک بنیادی سرکٹ تصویر 3-2.1 میں دکھایا گیا ہے۔ لوڈ ریزسٹنس RL کا انتخاب فوٹو ٹرانزسٹر کے تاریک موجودہ درجہ حرارت کی خصوصیت کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا گیا ہے۔ اگر RL بہت بڑا ہے، تو فوٹو ٹرانزسٹر کو صرف ہائی درجہ حرارت پر تاریک کرنٹ کے ذریعے آن کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب فوٹو ٹرانزسٹر TPS601A Ta=100°C پر چلایا جاتا ہے، تو تاریک کرنٹ تقریباً 100 μA بن سکتا ہے۔ جب RL کو VCC=5V پر 50 kW پر سیٹ کیا جاتا ہے، TPS601A مکمل طور پر تاریک کرنٹ میں اضافے سے آن حالت میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

شکل 3-2.1 – فوٹو ٹرانزسٹر کا بنیادی سرکٹ

بیس ٹرمینل کے ساتھ فوٹو ٹرانزسٹر کا بائیس سرکٹ تاریک کرنٹ کے ساتھ ساتھ ہلکے کرنٹ پر ریزسٹر آر بی ای سے ایمیٹر کرنے والے بیس کے اثرات تصویر 3-2.2 (a) اور (b) میں دکھائے گئے ہیں۔ عام طور پر، فوٹو ٹرانزسٹر کا تاریک کرنٹ عام درجہ حرارت پر کئی nA جتنا چھوٹا ہوتا ہے اور بیس اور ایمیٹر کے درمیان ایک ریزسٹر RBE ڈال کر کلیکٹر کے ذریعے بیس جنکشن پوائنٹ تک لیکیج کرنٹ کو بائی پاس کر کے تاریک کرنٹ کو مزید کم کرنا ممکن ہے۔ اگر RBE کو ضرورت سے زیادہ چھوٹا بنایا جاتا ہے، تو فوٹو ٹرانزسٹر کا ظاہری HFE کم ہو جاتا ہے اور مطلوبہ لائٹ کرنٹ IL حاصل نہیں کیا جا سکتا، اس لیے 1 میگاواٹ سے زیادہ کا RBE مناسب ہے۔

شکل 3-2.2 (a) – RBE کے ذریعے تاریک کرنٹ میں کمی / شکل 3-2.2 (b) – RBE کے ذریعے روشنی کے کرنٹ کی تبدیلی

اس کے علاوہ، بیس ٹرمینل کا استعمال کرکے فوٹو ٹرانزسٹر کے آپریٹنگ پوائنٹ کو مناسب سطح پر سیٹ کرنا ممکن ہے۔ اس معاملے میں الیومینیشن لائٹ کرنٹ کی خصوصیات کی لکیری کو اس کیس کے مقابلے میں کافی بہتر بنایا گیا ہے جہاں بیس بائیس کرنٹ صفر ہے۔ اس کے علاوہ، تصویر 3-2.4 میں دکھایا گیا ایک بلیڈر قسم کا تعصب کا طریقہ ہے، جو تجرباتی طور پر DC آپریٹنگ پوائنٹ پر تھرمل استحکام کو بہتر بناتا ہے، RB کی قدر کے لیے 2 ~ 10 میگاواٹ مناسب سمجھا جاتا ہے۔ یہ فوٹوڈیوڈ کے تقریباً تمام لائٹ کرنٹ IL کو کلکٹر اور بیس جنکشن پوائنٹس پر فوٹو ٹرانزسٹر کی بنیاد پر لگا کر بیس پر مائبادا بڑھاتا ہے۔

شکل 3-2.4 (b) – بلیڈر قسم کا تعصب کا طریقہ

ٹمپریچر کمپنسٹنگ سرکٹ فوٹو ٹرانزسٹر کی لائٹ کرنٹ IL اور ڈارک کرنٹ آئی ڈی میں مثبت درجہ حرارت کا گتانک ہوتا ہے۔ خاص طور پر، تاریک کرنٹ تیزی سے بڑھتا ہے جیسا کہ انفرادی تکنیکی ڈیٹا شیٹس میں دکھایا گیا ہے۔ لہٰذا، 50 ~ 60 ° C کے محیطی درجہ حرارت پر مستحکم آپریشن حاصل کرنے کے لیے، فوٹو ٹرانزسٹر کے تاریک کرنٹ اور فوٹو الیکٹرک کرنٹ کے لیے درجہ حرارت کا معاوضہ ضروری ہو جاتا ہے۔ شکل 3-2.5 میں دکھایا گیا سرکٹ، ایک ڈایڈڈ کے فارورڈ وولٹیج VF کے ذریعے برقرار رکھنے والے منفی درجہ حرارت کے گتانک کا استعمال کرتا ہے۔ جب ایک فوٹو ٹرانزسٹر کا استعمال کیا جاتا ہے جس کا کوئی بیس ٹرمینل نہیں ہوتا ہے، تو آؤٹ پٹ وولٹیج کی تلافی کرنے کا طریقہ یہ ہوگا کہ تصویر 3-2.6 میں دکھایا گیا تھرمسٹر استعمال کرکے فوٹو ٹرانزسٹر کی لوڈ ریزسٹنس کو کم کیا جائے۔

شکل 3-2.5 – مزاحمتی ڈایڈڈ کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت کا معاوضہ سرکٹ

شکل 3-2.6 – تھرمسٹر کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت معاوضہ سرکٹ

تصویر 3-2.7 میں دکھایا گیا بنیادی ایمپلیفائر سرکٹ (a) ایک ڈارلنگٹن کنکشن ہے جو NPN ٹرانزسٹر کا استعمال کرتا ہے اور تصویر 3-2.7 (b) PNP ٹرانزسٹر کا استعمال کرتے ہوئے ڈارلنگٹن کنکشن ہے۔ دونوں سرکٹس میں، روشنی کا کرنٹ hFE گنا بڑھایا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ کرنٹ IC hFE بن جاتا ہے۔ آئی ایل

تصویر 3-2.7 - تصویر ٹرانزسٹر کے لیے ایمپلیفائر سرکٹ

تصویر 3-2.8 ایک آپریشنل ایمپلیفائر کے ذریعے ایمپلیفیکیشن کا استعمال کرتے ہوئے بنیادی سرکٹس کی مثالیں دکھاتا ہے۔

شکل 3-2.8 - آپریشنل تھرمسٹر کے ساتھ ایمپلیفائر سرکٹ

سوئچنگ سپیڈ میں بہتری جب وولٹیج ایمپلیفیکیشن کو لوڈ مائبادی میں اضافہ کر کے بڑھایا جاتا ہے کیونکہ فوٹو ٹرانزسٹر کا ہلکا کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے تو سوئچنگ سپیڈ کی خصوصیت کو ریورس اثر کے طور پر قربان کیا جا سکتا ہے۔ ایک علاج کے طور پر، سوئچنگ اسپیڈ کی خصوصیات حاصل کرنے کے طریقے ہیں جو PNP ٹرانزسٹر پر مبنی سرکٹس (تصویر 3-2.9 (a)) یا NPN ٹرانزسٹر کے جھرن کنکشن (تصویر 3-) کے ذریعے رکاوٹ کو تبدیل کر کے بوجھ کے سائز سے نسبتاً آزاد ہیں۔ 2.9 (ب))۔ جانچ کے طریقے فوٹو الیکٹرک سوئچ/ہائی سپیڈ ٹیپ ریڈر کے لیے ہائی سپیڈ پلس ماڈیولڈ لائٹ ڈیٹیکشن سرکٹ پر لاگو ہوتے ہیں۔

شکل 3-2.9 – تعدد کی خصوصیت میں بہتری کی مثالیں۔

اینالاگ استعمال فوٹو ٹرانزسٹرز فوٹو ڈائیوڈس سے زیادہ حساسیت فراہم کرتے ہیں کیونکہ وہ اندرونی طور پر ایمپلیفیکیشن فنکشن سے لیس ہوتے ہیں۔ تاہم، سنویدنشیلتا میں نمایاں طور پر اتار چڑھاؤ آتا ہے جس کا انحصار ایمپلیفیکیشن عوامل کے فرق پر ہوتا ہے۔ لہٰذا، حساسیت کو درست کرنے کے لیے یا تو متغیر ریزسٹر کا استعمال کرنا ضروری ہے یا کوئی ایسی پروڈکٹ خریدنا جو ایک مخصوص حساسیت کی درجہ بندی کے لیے پہلے سے منتخب کی گئی ہو۔

شکل 3-2.14

تصویر 3-2.14 میں دکھایا گیا ہے (a) ٹرانزسٹر ایمپلیفائر کے کرنٹ کو کنٹرول کرنے والا ایک سرکٹ ہے۔ فوٹو ٹرانزسٹر کا کلیکٹر کرنٹ اگلے مرحلے کے ٹرانزسٹر کی بنیاد کو کنٹرول کرتا ہے جس کا ایمیٹر گراؤنڈ ہوتا ہے۔ فوٹو ٹرانزسٹر کی حساسیت میں اتار چڑھاؤ کو ایمیٹر سرکٹ میں فیڈ بیک ریزسٹر RE کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ تصویر 3-2.14 (b) میں دکھایا گیا ایک سرکٹ ہے جو ٹرانزسٹر ایمپلیفائر کے وولٹیج کو کنٹرول کرتا ہے۔ فوٹو ٹرانزسٹر کا کلیکٹر کرنٹ متغیر ریزسٹر کے ذریعے بعد کے مرحلے کے ٹرانزسٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے وولٹیج تیار کرتا ہے۔ ٹرانزسٹر ایک پیروکار ہے اور انفرادی تصویری ٹرانزسٹروں کے درمیان اتار چڑھاو کو متغیر ریزسٹر RA کے ذریعے درست کیا جاتا ہے۔ لہذا، فوٹو ٹرانزسٹر کا سوئچنگ ٹائم RA کے ذریعے تبدیل کیا جاتا ہے۔ فوٹو ڈائیوڈس کے ایپلیکیشن سرکٹس اورکت ایل ای ڈی کے ساتھ مل کر، فوٹو ڈائیوڈس کو دو طریقوں سے استعمال کیا جاتا ہے۔ روشنی کے وجود کا پتہ لگانے کے لیے ڈیجیٹل اور روشنی کی مقدار کا پتہ لگانے کے لیے اینالاگ۔ ڈیجیٹل استعمال چونکہ رسپانس کی رفتار تیز ہے، فوٹو ڈائیوڈز تیز رفتار سوئچنگ کے لیے موزوں ہیں۔ دوسری طرف، تاہم، چونکہ ہلکا کرنٹ چھوٹا ہے، اس لیے ضروری ہے کہ FET کا استعمال ہائی ان پٹ مائبادا کے ساتھ کیا جائے جیسا کہ تصویر 3-3.1 (a) میں دکھایا گیا ہے یا تصویر 3-3.1 میں دکھایا گیا ہائی ایمپلیفیکیشن والا سرکٹ ( ب)۔ ایمپلیفیکیشن کو بڑھانے کے لیے، ایک آپریشنل ایمپلیفائر استعمال کیا جاتا ہے۔ جب تیز رفتار ردعمل کی ضرورت ہو تو، مناسب تیز رفتار ایپلی کیشنز کے لیے ایک یمپلیفائر کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔

شکل 3-3.1 – فورو ڈائیوڈ کا ایمپلیفائر سرکٹ (ڈیجیٹل استعمال)

اینالاگ استعمال کی روشنی اور فوٹو الیکٹرک کرنٹ فوٹو ڈائیوڈ کی خصوصیات فوٹو ٹرانزسٹرز کی نسبت لکیری کے زیادہ قریب ہیں اور فوٹو ڈائیوڈز کو ایک ایسی پروڈکٹ کہا جا سکتا ہے جو آسانی سے اینالاگ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ اس قسم کے استعمال کے لیے، لکیری امپلیفیکیشن اور لوگارتھمک ایمپلیفیکیشن ہے۔

تصویر 3-3.2 – فوٹو ڈائیوڈ کے ایمپلیفائر سرکٹس (اینالاگ استعمال)

عکاس قسم کے فوٹو سینسر کے ایپلیکیشن سرکٹس عکاس قسم کا فوٹو سینسر دو اقسام میں دستیاب ہے۔ فوکس ٹائپ اور نان فوکس ٹائپ۔ درخواست کی بنیاد پر مناسب قسم کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔ جیسا کہ انجیر میں دکھائے گئے متعلقہ بنیادی پتہ لگانے والی پوزیشن کی خصوصیات سے دیکھا جا سکتا ہے۔ 3-5.1 اور 3-5.2، بلیک اینڈ وائٹ باؤنڈری سطح کی پوزیشن جو فوکس ٹائپ کی خصوصیت کا پتہ لگاتی ہے وہ نو فوکس ٹائپ سے زیادہ تیز ہے۔ لہذا، بار کوڈ کا پتہ لگانے والے ایپلیکیشنز کے لیے فوکس کی قسم نان فوکس ٹائپ سے بہتر ہے۔ تاہم، چھوٹی نان فوکس قسم اشیاء کی کھوج کے لیے موثر ہے۔

شکل 3-5.1 – غیر فوکس قسم کا پتہ لگانے کی پوزیشن کی خصوصیت کی مثال

شکل 3-5 - عکاسی قسم کا فوٹو سینسر بنیادی پتہ لگانے کا سرکٹ

چونکہ تصویری سینسر کی عکاسی کی قسم کے لیے ضروری ہے کہ وہ کسی شناخت شدہ شے کے وجود کو ڈیجیٹل طور پر آؤٹ پٹ کرے، اس لیے عکاسی قسم کے فوٹو سینسر کے اگلے آؤٹ پٹ مرحلے پر ایک موازنہ سرکٹ جڑا ہوا ہے جیسا کہ تصویر 3.5-4 میں دکھایا گیا ہے۔

تصویر 3-5.4 کمپیریٹر کے ساتھ عکاسی قسم کے فوٹو سینسر کا کنکشن سرکٹ

عکاسی قسم کے فوٹو سینسر کا ایپلیکیشن ڈیزائن ٹرانسمیشن قسم کے فوٹو سینسر سے زیادہ مشکل ہے کیونکہ:

• عکاسی کرنے والے مادوں کے عکاسی عوامل ایک دوسرے سے مختلف ہیں۔

• عکاسی کرنے والے مادوں کے فاصلے آسانی سے قابل کنٹرول ہوتے ہیں۔

• روشنی خارج کرنے والی اور پتہ لگانے والی دونوں سطحیں ایک ہی جہاز پر ہیں اور بیرونی روشنی کے اثرات کے لیے حساس ہیں، اور رساو کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے۔

• لہذا، یہ کہا جا سکتا ہے کہ اگر ممکن ہو تو ٹرانسمیشن قسم کے فوٹو سینسر کو ڈیزائن کرنا بہتر ہے.