फोटो सेंसर आवेदन नोट

ऑप्टिकल सेंसर के संचालन का सिद्धांत एक ऑप्टिकल सेंसर का मूल सर्किट चित्र 2-2.1 (ए) में दिखाया गया है। एलईडी का एनोड रेसिस्टर आरई के माध्यम से पावर लाइन वीसीसी से जुड़ा है और कैथोड को ग्राउंड किया गया है। फॉरवर्ड करंट IF LED के माध्यम से बह रहा है और अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित कर रहा है जो आंख को दिखाई नहीं देता है। एक फोटो ट्रांजिस्टर का कलेक्टर रेसिस्टर आरएल के माध्यम से पावर लाइन वीसीसी से जुड़ा होता है और एमिटर को ग्राउंड किया जाता है। इसके अलावा, कलेक्टर को एक तुलनित्र के इनपुट टर्मिनल या अगले चरण के आईसी से जोड़ा जाना है। प्रकाश उत्सर्जक और पता लगाने वाले उपकरणों को चित्र 2-2.1 (बी) में दिखाए गए अनुसार व्यवस्थित किया गया है। जब एक लाइट कटऑफ प्लेट, यानी पता लगाने के लिए एक लक्ष्य एमिटर और डिटेक्टर के बीच आता है तो फोटो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और कलेक्टर पर क्षमता बढ़ जाती है। दूसरी ओर, जब इसे हटा दिया जाता है तो ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है और संग्राहक क्षमता कम हो जाती है। दूसरे शब्दों में, किसी पदार्थ के अस्तित्व का पता लगाया जाता है और उसे संपर्क किए बिना विद्युत संकेत में परिवर्तित कर दिया जाता है। आम तौर पर, यह सिग्नल विभिन्न परिधीय कार्यों को नियंत्रित करने के लिए अगले चरण के एक सफल सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट में इनपुट होता है।

चित्र 2-2.1 - ऑप्टिकल सेंसर के संचालन का सिद्धांत

ऑप्टिकल सेंसर सर्किट के लिए डिजाइन प्रक्रिया पहले, आरई और आरएल के मान प्राप्त करें। चित्र 2-2.1 (ए) में, जब एक एलईडी का आगे वोल्टेज ड्रॉप वीएफ होता है, तो एलईडी में प्रवाहित होने वाली धारा आईएफ द्वारा दी जाती है: (1) आईएफ=(वीसीसी-वीएफ) / आरई और इसे संतुष्ट करना आवश्यक है (2 ) IF=IF (MAX) (Ta=TOPR (MAX)) (1) और (2) से, RE निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया गया है: (3) IF=(VCC-VF) / IF (MAX) जैसा भी हो सकता है चित्र 2-2.2 में देखा गया है, जितना बड़ा IF है, उतना ही अधिक ऑप्टिकल आउटपुट IE का उत्पादन किया जाएगा और इसलिए, IF और IE के स्वीकार्य नुकसान के उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखते हुए RE का निर्णय लेने के बाद IF (MIN) की गणना करना आवश्यक है। आरएल का उचित मूल्य: आरएल का ऊपरी सीमा मान प्राप्त करें चित्रा 2-2.1 (बी) में, जब एक लाइट कटऑफ प्लेट अंदर होती है, तो एलईडी से प्रकाश उत्सर्जन द्वारा उत्पादित फोटो विद्युत प्रवाह आईएल एक फोटो ट्रांजिस्टर में प्रवाहित नहीं होता है लेकिन रिसाव फोटो करंट IL' और डार्क करंट, Id, केवल प्रवाहित होता है। इस समय कलेक्टर वीओएच की क्षमता है: वीओएच=वीसीसी - आरएल एक्स (आईडी +आईएल') हालांकि, यह माना जाता है कि अगले चरण के लिए/से इनपुट/आउटपुट करंट की अवहेलना की जा सकती है।

चित्र 2-2.2

चूंकि चित्र 2-1.5 में दिखाए गए परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ आईडी तेजी से बढ़ती है, यह मानते हुए कि अगले चरण का उच्च स्तरीय इनपुट वोल्टेज VIH है, निम्नलिखित को संतुष्ट करना आवश्यक है: VIH< ta="" पर="" voh="Topr" (max)="" rl="(VCC" -="" vih)="" (id="" +="" il="" फिर,="" rl="" की="" निचली="" सीमा="" मान="" प्राप्त="" करें।="" जब="" लाइट="" कटऑफ="" प्लेट="" अंदर="" नहीं="" होती="" है,="" तो="" फोटो="" ट्रांजिस्टर="" द्वारा="" प्रकाश="" प्राप्त="" किया="" जाता="" है।="" और="" प्रकाश="" धारा="" आईएल="" और="" उपर्युक्त="" आईडी="" +="" आईएल'="" फोटो="" ट्रांजिस्टर="" में="" प्रवाहित="" होती="" है।="" आम="" तौर="" पर,="" जब="" तक:="" आईएल="आईडी" +="" आईएल'="" दृष्टिकोण="" से="" प्रकाश="" कटऑफ="" प्लेट="" के="" अस्तित्व="" में="" भेदभाव="" करना="" मुश्किल="" हो="" जाता="" है="" एस/एन="" अनुपात="" में,="" इस="" समय="" संग्राहक="" क्षमता="" वीओएल="" है="" (4)="" वीओएल="वीसीसी" -="" आरएल="" (आईएल="" +="" आईडी="" +="" आईएल')="" यह="" मानते="" हुए="" कि="" निम्न="" स्तर="" इनपुट="" वोल्टेज="" अगले="" चरण="" में="" है="" वीआईएल'="" को="" संतुष्ट="" करना="" आवश्यक="" है="" (5)="" वीआईएल="" [जीजी]="" जीटी;="" वीओएल="" फॉर्मूला="" (4)="" और="" (5)="" आईएल="" की="" निचली="" सीमा="" मूल्य="" पर="" भी="" संतुष्ट="" होना="" चाहिए।="" निचली="" सीमा="" मूल्य="" आईएल="" (मिन)="" है:="" आईएल="" (मिन="" )="सीटीआर" (न्यूनतम)="" x="" डीटी="" x="" डीटीए="" x="">

चित्र 2-1.5

डीटी: ऑपरेशन के दौरान सीटीआर गिरावट कारक (छवि 2-1.7) डीटीए: सीटीआर तापमान भिन्नता (छवि 2-1.6) डीएन: धूल और गंदगी से सीटीआर भिन्नता सूत्रों (4) और (5) से, आरएल=(वीसीसी - वीआईएल ) / (IL(MIN) + Id + IL') RL जितना छोटा होगा, स्विचिंग का समय उतना ही कम होगा। प्रकाश उत्सर्जक और प्राप्त करने वाले उपकरणों की युग्मन विशेषताओं को कैसे प्राप्त करें निम्नलिखित में, प्रकाश उत्सर्जक और पता लगाने वाले उपकरणों की युग्मन विशेषताओं की गणना प्रारंभिक डिजाइन के रूप में की जाती है ताकि यह देखा जा सके कि वे लागू हैं या नहीं। फिर, दूसरे चरण के रूप में वास्तविक संचालन आदि की जांच करने की एक विधि प्रस्तुत की जाती है। प्रतिनिधि उत्पाद की प्रारंभिक डिजाइन युग्मन विशेषताओं को आंकड़े 2-4.1 ~ 2-4.3 में दिखाया गया है। इस तरह के विशिष्ट आरेख प्रकाश उत्सर्जक और पता लगाने वाले उपकरणों के संयोजन के आधार पर कुछ भिन्न होते हैं। आम तौर पर, जब डी [जीजी] जीटी; निम्नलिखित गणना पद्धति में 1 सेमी या अधिक, इन विशेषताओं को व्यक्तिगत रूप से जांचे बिना मोटे तौर पर प्राप्त किया जा सकता है।

(बाएं) चित्र 2-4.1 - TLN108 और TPS601A (दाएं) की युग्मन विशेषताएँ चित्र 2-4.2 - TLN105B और TPS703 की युग्मन विशेषताएँ

चित्र 2-4.3 - TLN107A और TPS608A की युग्मन विशेषताएँ

सबसे पहले, डेटा शीट में दिखाई गई स्थितियों के अनुसार प्रकाश उत्सर्जक उपकरण की रेडिएंट इंटेंसिटी IE (MIN) और लाइट डिटेक्टिंग डिवाइस के लाइट करंट IL (MIN) को पढ़ें। चूंकि रेडिएंट इंटेंसिटी IE (mW/sr) दीप्तिमान घटना EO (mW/cm2) के बराबर होती है, जो 1 सेमी की दूरी पर 1 सेमी2 के क्षेत्र पर विकिरणित होती है, प्राप्य रेडिएंट इंसिडेंट E (वास्तविक) दूरी d सेमी पर निम्न सूत्र द्वारा प्राप्त किया जाता है: E (वास्तविक) ~ IE/d2 (mW/cm2) यह मानते हुए कि प्रकाश का पता लगाने वाले उपकरण की दीप्तिमान घटना प्रकाश का पता लगाने वाली संवेदनशीलता की स्थिति में E प्रकाश धारा IL (वास्तविक) युग्मित अवस्था में निम्नानुसार प्राप्त की जाती है: IL (वास्तविक)=आईएल एक्स (ई (वास्तविक) / ई) जब प्राप्त प्रकाश प्रवाह बहुत छोटा होता है और बाद के चरण सर्किट को डिजाइन करना मुश्किल होता है, तो प्रकाश उत्सर्जक डिवाइस के डीसी फॉरवर्ड करंट को बढ़ाएं या रेडिएंट इंटेंसिटी बढ़ाएं IE (mW/sr) ) पल्स फॉरवर्ड करंट द्वारा। एक उदाहरण के रूप में निम्नलिखित शर्तों के तहत एक परीक्षा करें: एमिटर: आईई (मिन)=1 एमडब्ल्यू/एसआर पर आईएफ=20 एमए डिटेक्टर: आईएल (मिन)=20 μA ई=0.1 एमडब्ल्यू/सेमी 2, वीसीई=3 वी एमिटर के बीच की दूरी और डिटेक्टर: डी=1.5 सेमी ई (वास्तविक) (मिन)=आईई / डी 2=1 एक्स (1/1.52)=0.44 मेगावाट/सेमी 2 (मिन) आईएल (वास्तविक) (मिन) ~ (ई (वास्तविक) / ई) x IL (MIN)=(0.44 / 0.1) x 20 μA=88 μA चूंकि IL (वास्तविक) (MIN) 88 μA है, इसलिए TTL को सीधे चलाना संभव नहीं है, लेकिन C-MOS IC को जोड़ा जा सकता है। फिर, जबकि एक प्रकाश प्राप्त करने वाले उपकरण पर लोड आपूर्ति वोल्टेज के अनुसार तय किया जाता है, इसकी स्विचिंग गति लोड मूल्य पर दृढ़ता से निर्भर करती है और इसे पहले से जांचना आवश्यक है। फोटो सेंसर के अनुप्रयोग सर्किट इन्फ्रारेड एल ई डी के अनुप्रयोग सर्किट चूंकि एक इन्फ्रारेड डिवाइस का पावर आउटपुट पीओ, एलईडी फॉरवर्ड करंट पर निर्भर करता है, आईएफ, आउटपुट की ऑन-ऑफ स्थिति को फॉरवर्ड करंट के नियंत्रण के माध्यम से संबोधित किया जा सकता है। प्रतिनिधि प्रकाश व्यवस्था जैसे डीसी प्रकाश व्यवस्था, आदि और डिजाइन के लिए सावधानियों को यहां समझाया गया है। चित्र 3-1.1 में दिखाया गया है जब डीसी पावर का उपयोग किया जाता है तो प्रकाश व्यवस्था के लिए मूल सर्किट होता है। IF इस मामले में निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है: IF=(VCC - VF) / R VCC: आपूर्ति वोल्टेज VF: एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज IF: एलईडी PHO लाइटिंग सर्किट DC में प्रवाहित करें।

(बाएं से दाएं) चित्रा 3-1.1 - डीसी ड्राइव इकाई चित्रा 3-1.2 - लगातार चालू ड्राइव सर्किट चित्रा 3-1.3 - मल्टी एलईडी ड्राइव सर्किट

अंजीर में दिखाया गया है। 3-1.2 एक सर्किट है जो ट्रांजिस्टर के साथ एक एलईडी के वीएफ की विविधताओं को कवर करता है। IF इस सर्किट में निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है: IF=(VB - VBE) / R3 VB: बेस वोल्टेज VBE: बेस टू एमिटर वोल्टेज R3: एमिटर प्रतिरोध इसके अलावा, आउटपुट की तापमान निर्भरता को ठीक से सेट करके कम करना संभव है इस सर्किट में वीबीई और वीबी। जब आउटपुट पावर अपर्याप्त हो या प्रकाश प्राप्त करने वाला उपकरण बहुत दूर स्थित हो, तो सर्किट को एक श्रृंखला या समानांतर कनेक्शन के माध्यम से पूरा करना संभव है जैसा कि चित्र 3-1.3 में दिखाया गया है। इस मामले में, IF=(VCC - nVF) / R (श्रृंखला कनेक्शन) IF=(VCC - VF) / R (समानांतर कनेक्शन) AC ड्राइविंग अंजीर में दिखाया गया है। 3-1.4 लगभग अर्ध-लहर एसी प्रकाश व्यवस्था के लिए बुनियादी सर्किट हैं। . आमतौर पर ड्राइविंग के दो तरीके होते हैं। ये दोनों एलईडी को रिवर्स वोल्टेज से बचाने के लिए एक सुरक्षात्मक डायोड का उपयोग करते हैं। (ए) में, यह सुरक्षात्मक डायोड आपूर्ति वोल्टेज वीसीसी के अनुरूप रिवर्स वोल्टेज प्रकार है, और (बी) में, सुरक्षात्मक डायोड का रिवर्स वोल्टेज इन्फ्रारेड एलईडी के आगे के वोल्टेज से लगभग दोगुना होना चाहिए।

उपरोक्त सर्किट में, रेटेड वोल्टेज के अनुकूल एक स्थिर आर का उपयोग आपूर्ति वोल्टेज वीसीसी के अनुसार किया जाता है। इसके अलावा, आर का चयन किया जाता है ताकि यह एक इंफ्रारेड एलईडी के आगे के वर्तमान आईएफ के रेटेड मूल्य तक सीमित हो, जहां आपूर्ति वोल्टेज, वीसीसी, अधिकतम हो जाती है।

चित्र 3-1.4 - एसी ड्राइव सर्किट

पल्स ड्राइविंग जब ऑप्टिकल सिग्नल को पल्स मॉड्यूलेटेड लाइट में बदल दिया जाता है तो कई फायदे प्राप्त होते हैं। निम्नलिखित पर विचार किया जाता है: जब पल्स मॉड्यूलेटेड सिग्नल का कर्तव्य अनुपात छोटा होता है, तो प्रकाश उत्सर्जक उपकरण का तात्कालिक प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, ऑप्टिकल सिग्नल को परिवेशी प्रकाश से विभेदित किया जाता है और एस / एन अनुपात में सुधार सुनिश्चित किया जाता है। जब बैटरी का उपयोग शक्ति स्रोत के रूप में किया जाता है, तो डिवाइस की बिजली की खपत को कम किया जा सकता है और इसलिए, बैटरी सेवा जीवन बढ़ाया जाता है। प्रकाश प्राप्त करने वाले खंड में अगले चरण के साथ आरसी युग्मन संभव हो जाता है और तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप होने वाली डार्क करंट के प्रभाव से बचा जा सकता है। यह पल्स ड्राइविंग सिस्टम TTL या C-MOS और Tr, आदि के संयोजन में डिज़ाइन किया गया है। चित्र 3-1.5 में दिखाए गए सर्किट में, TTL या C-MOS डिवाइस के IOL की विद्युत विशेषताओं पर ध्यान देना आवश्यक है। चूंकि IF< को संतुष्ट करने के लिए अत्यधिक बड़ी धाराएं लागू नहीं की जा सकतीं; आईओएल. एक उच्च धारा को लागू करने के लिए, एक उच्च आउटपुट करंट क्षमता वाले बफर आईसी का उपयोग करना आवश्यक है जैसा कि चित्र 3-1.6 में दिखाया गया है या बाहरी रूप से एक ट्रांजिस्टर स्थापित करने के लिए। टीटीएल, सी-एमओएस और बफर आईसी की आईओएल और वीओएल विशेषता को संदर्भ के लिए दिखाया गया है।

चित्र 3-1.5

फोटो ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग सर्किट बेसिक सर्किट एक फोटो ट्रांजिस्टर के लिए एक बुनियादी सर्किट चित्र में दिखाया गया है। 3-2.1 लोड प्रतिरोध आरएल को फोटो ट्रांजिस्टर के अंधेरे वर्तमान तापमान विशेषता को ध्यान में रखकर चुना जाता है। यदि RL बहुत बड़ा है, तो एक फोटो ट्रांजिस्टर को केवल उच्च तापमान पर डार्क करंट द्वारा ही चालू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब फोटो ट्रांजिस्टर TPS601A को Ta=100°C पर संचालित किया जाता है, तो डार्क करंट लगभग 100 μA हो सकता है। जब RL को VCC=5V पर 50 kW पर सेट किया जाता है, तो TPS601A डार्क करंट में वृद्धि से पूरी तरह से ON अवस्था में बदल जाता है।

चित्र 3-2.1 - फोटो ट्रांजिस्टर का मूल परिपथ

बेस टर्मिनल के साथ फोटो ट्रांजिस्टर का बायस सर्किट डार्क करंट के साथ-साथ लाइट करंट पर बेस टू एमिटर रेसिस्टर RBE का प्रभाव चित्र 3-2.2 (ए) और (बी) में दिखाया गया है। आम तौर पर, एक फोटो ट्रांजिस्टर का डार्क करंट सामान्य तापमान पर कई nA जितना छोटा होता है और कलेक्टर के माध्यम से बेस जंक्शन बिंदु तक लीकेज करंट को बायपास करने के लिए बेस और एमिटर के बीच एक रेसिस्टर RBE डालकर डार्क करंट को और कम करना संभव है। यदि आरबीई को अत्यधिक छोटा बना दिया जाता है, तो एक फोटो ट्रांजिस्टर का स्पष्ट एचएफई कम हो जाता है और आवश्यक प्रकाश प्रवाह आईएल प्राप्त नहीं किया जा सकता है, इसलिए, 1 मेगावाट से अधिक का आरबीई उपयुक्त है।

चित्र 3-2.2 (ए) - आरबीई द्वारा डार्क करंट की कमी / चित्र 3-2.2 (बी) - आरबीई द्वारा प्रकाश धारा का परिवर्तन

इसके अलावा, बेस टर्मिनल का उपयोग करके एक फोटो ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग बिंदु को उचित स्तर पर सेट करना संभव है। इस मामले में रोशनी-प्रकाश की वर्तमान विशेषताओं की रैखिकता में काफी सुधार हुआ है, जब उस मामले की तुलना में जहां आधार पूर्वाग्रह वर्तमान शून्य है। इसके अलावा, चित्रा 3-2.4 में दिखाया गया एक ब्लीडर प्रकार पूर्वाग्रह विधि है, जो प्रयोगात्मक रूप से डीसी ऑपरेटिंग बिंदु पर थर्मल स्थिरता में सुधार करती है, आरबी के मूल्य के लिए 2 ~ 10 मेगावाट उचित माना जाता है। यह कलेक्टर पर एक फोटोडायोड के लगभग सभी प्रकाश वर्तमान आईएल को लागू करना है और बेस जंक्शन बेस पर प्रतिबाधा बढ़ाकर एक फोटो ट्रांजिस्टर के आधार पर इंगित करता है।

चित्र 3-2.4 (बी) - ब्लीडर प्रकार पूर्वाग्रह विधि

तापमान क्षतिपूर्ति सर्किट एक फोटो ट्रांजिस्टर के प्रकाश वर्तमान आईएल और अंधेरे वर्तमान आईडी में सकारात्मक तापमान गुणांक होता है। विशेष रूप से, डार्क करंट तेजी से बढ़ता है जैसा कि व्यक्तिगत तकनीकी डेटा शीट में दिखाया गया है। इसलिए, 50 ~ 60 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान पर स्थिर संचालन प्राप्त करने के लिए, एक फोटो ट्रांजिस्टर के अंधेरे वर्तमान और फोटो विद्युत प्रवाह के लिए तापमान मुआवजा आवश्यक हो जाता है। चित्र 3-2.5 में दिखाया गया सर्किट, एक डायोड के आगे वोल्टेज VF द्वारा बनाए रखा एक नकारात्मक तापमान गुणांक का उपयोग करता है। जब बिना बेस टर्मिनल वाले फोटो ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज की भरपाई के लिए एक थर्मिस्टर का उपयोग करके फोटो ट्रांजिस्टर के लोड प्रतिरोध को कम करना होगा जैसा कि चित्र 3-2.6 में दिखाया गया है।

चित्रा 3-2.5 - प्रतिरोध डायोड का उपयोग कर तापमान मुआवजा सर्किट

चित्रा 3-2.6 - थर्मिस्टर का उपयोग कर तापमान मुआवजा सर्किट

बेसिक एम्पलीफायर सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 3-2.7 (ए) एक एनपीएन ट्रांजिस्टर का उपयोग कर एक डार्लिंगटन कनेक्शन है और चित्र 3-2.7 (बी) एक पीएनपी ट्रांजिस्टर का उपयोग करके एक डार्लिंगटन कनेक्शन है। दोनों परिपथों में प्रकाश धारा को hFE गुना बढ़ा दिया जाता है और निर्गत धारा IC hFE हो जाती है। इल

चित्र 3-2.7 - फोटो ट्रांजिस्टर के लिए एम्पलीफायर सर्किट

अंजीर। 3-2.8 एक परिचालन एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धन का उपयोग करते हुए बुनियादी सर्किट के उदाहरण दिखाता है।

चित्रा 3-2.8 - परिचालन थर्मिस्टर के साथ एम्पलीफायर सर्किट

स्विचिंग गति में सुधार जब लोड प्रतिबाधा को बढ़ाकर वोल्टेज प्रवर्धन बढ़ाया जाता है क्योंकि एक फोटो ट्रांजिस्टर का प्रकाश प्रवाह छोटा होता है, स्विचिंग गति विशेषता को रिवर्स प्रभाव के रूप में त्याग दिया जा सकता है। एक उपाय के रूप में, स्विचिंग गति विशेषताओं को प्राप्त करने के तरीके हैं जो पीएनपी ट्रांजिस्टर आधारित सर्किट (छवि 3-2.9 (ए)) या एनपीएन ट्रांजिस्टर के कैस्केड कनेक्शन के माध्यम से प्रतिबाधा को परिवर्तित करके लोड के आकार से अपेक्षाकृत स्वतंत्र हैं (चित्र 3- 2.9 (बी))। एक फोटो इलेक्ट्रिक स्विच/हाई स्पीड टेप रीडर के लिए टेस्ट विधियां हाई स्पीड पल्स मॉड्यूलेटेड लाइट डिटेक्शन सर्किट पर लागू होती हैं।

चित्र 3-2.9 - आवृत्ति विशेषता सुधार के उदाहरण

एनालॉग उपयोग फोटो ट्रांजिस्टर फोटो डायोड की तुलना में उच्च संवेदनशीलता प्रदान करते हैं क्योंकि वे आंतरिक रूप से एक प्रवर्धन फ़ंक्शन से लैस होते हैं; हालांकि, प्रवर्धन कारकों में अंतर के आधार पर संवेदनशीलता में काफी उतार-चढ़ाव होता है। इसलिए, संवेदनशीलता को ठीक करने के लिए या तो एक चर अवरोधक का उपयोग करना आवश्यक है या एक उत्पाद खरीदना जो एक विशिष्ट संवेदनशीलता रेटिंग के लिए पूर्व-चयनित है।

चित्र 3-2.14

अंजीर में दिखाया गया है। 3-2.14 (ए) एक ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर की धारा को नियंत्रित करने वाला एक सर्किट है। एक फोटो ट्रांजिस्टर का कलेक्टर करंट अगले चरण ट्रांजिस्टर के आधार को नियंत्रित करता है जिसमें एमिटर ग्राउंडेड होता है। फोटो ट्रांजिस्टर की संवेदनशीलता में उतार-चढ़ाव को एमिटर सर्किट में फीडबैक रेजिस्टर आरई द्वारा नियंत्रित किया जाता है। चित्र 3-2.14 (बी) में दिखाया गया एक ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर के वोल्टेज को नियंत्रित करने वाला एक सर्किट है। एक फोटो ट्रांजिस्टर का कलेक्टर करंट बाद के चरण ट्रांजिस्टर को एक चर रोकनेवाला द्वारा नियंत्रित करने के लिए एक वोल्टेज उत्पन्न करता है। एक ट्रांजिस्टर एक अनुयायी है और अलग-अलग फोटो ट्रांजिस्टर के बीच उतार-चढ़ाव को एक चर रोकनेवाला आरए द्वारा ठीक किया जाता है। इसलिए, फोटो ट्रांजिस्टर का स्विचिंग समय RA द्वारा बदल दिया जाता है। फोटो डायोड के अनुप्रयोग सर्किट इन्फ्रारेड एल ई डी के संयोजन में, फोटो डायोड का दो तरह से उपयोग किया जाता है; प्रकाश की मात्रा का पता लगाने के लिए प्रकाश और एनालॉग के अस्तित्व का पता लगाने के लिए डिजिटल रूप से। डिजिटल उपयोग चूंकि प्रतिक्रिया की गति तेज है, फोटो डायोड उच्च गति स्विचिंग के लिए उपयुक्त हैं। दूसरी ओर, हालांकि, चूंकि प्रकाश धारा छोटा है, इसलिए उच्च इनपुट प्रतिबाधा वाले FET का उपयोग करना आवश्यक है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3-3.1 (ए) या उच्च प्रवर्धन के साथ एक सर्किट जैसा कि चित्र 3-3.1 में दिखाया गया है। बी)। प्रवर्धन बढ़ाने के लिए, एक परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है। जब उच्च गति प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है, तो उपयुक्त उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए एक एम्पलीफायर का चयन करना आवश्यक होता है।

चित्र 3-3.1 - फोरो डायोड का एम्पलीफायर सर्किट (डिजिटल उपयोग)

एनालॉग उपयोग इल्यूमिनेंस और फोटो डायोड की फोटो इलेक्ट्रिक करंट विशेषताएँ फोटो ट्रांजिस्टर की तुलना में रैखिक के अधिक करीब होती हैं और फोटो डायोड को एक ऐसा उत्पाद कहा जा सकता है जो आसानी से एनालॉग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार के उपयोग के लिए, रैखिक प्रवर्धन और लघुगणकीय प्रवर्धन है।

चित्र 3-3.2 - फोटो डायोड के एम्पलीफायर सर्किट (एनालॉग उपयोग)

परावर्तक प्रकार के फोटो सेंसर के अनुप्रयोग सर्किट परावर्तक प्रकार के फोटो सेंसर दो प्रकारों में उपलब्ध हैं; फोकस प्रकार और गैर-फोकस प्रकार। आवेदन के आधार पर उचित प्रकार का चयन किया जाना चाहिए। जैसा कि अंजीर में दिखाए गए संबंधित बुनियादी पता लगाने की स्थिति विशेषताओं से देखा जा सकता है। 3-5.1 और 3-5.2, फोकस प्रकार की विशेषता का पता लगाने वाली ब्लैक एंड व्हाइट सीमा सतह स्थिति नो-फोकस प्रकार की तुलना में तेज है। इसलिए, बार कोड डिटेक्शन अनुप्रयोगों के लिए फ़ोकस प्रकार गैर-फ़ोकस प्रकार से बेहतर है। हालांकि, वस्तुओं का पता लगाने के लिए छोटा गैर-फोकस प्रकार प्रभावी है।

चित्र 3-5.1 - गैर-फ़ोकस प्रकार का पता लगाने की स्थिति विशेषता का उदाहरण

चित्र 3-5 - परावर्तन प्रकार फोटो सेंसर मूल पहचान सर्किट

चूंकि प्रतिबिंब प्रकार के फोटो सेंसर के लिए किसी ज्ञात वस्तु के अस्तित्व को डिजिटल रूप से आउटपुट करना आवश्यक है, एक तुलनित्र सर्किट प्रतिबिंब प्रकार के फोटो सेंसर के अगले आउटपुट चरण में जुड़ा हुआ है जैसा कि चित्र 3.5-4 में दिखाया गया है।

चित्र 3-5.4 तुलनित्र के साथ परावर्तन प्रकार के फोटो सेंसर का कनेक्शन सर्किट

परावर्तन प्रकार के फोटो सेंसर का अनुप्रयोग डिजाइन ट्रांसमिशन प्रकार के फोटो सेंसर की तुलना में अधिक कठिन है क्योंकि:

• परावर्तक पदार्थों के परावर्तन कारक एक दूसरे से भिन्न होते हैं

• परावर्तक पदार्थों की दूरियों को आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है

• प्रकाश उत्सर्जक और पता लगाने वाली सतह दोनों एक ही तल पर हैं और बाहरी प्रकाश के प्रभाव के लिए अतिसंवेदनशील हैं, और रिसाव की धारा बढ़ जाती है।

• इसलिए, यह कहा जा सकता है कि यदि संभव हो तो ट्रांसमिशन टाइप फोटो सेंसर डिजाइन करना बेहतर है।