Un photodiode mao ang usa ka elektronik nga sangkap nga nagpatunghag usa ka photocurrent kung mahayag sa kahayag. Ang mga photodiode gigamit sa photovoltaic solar cells ug sa linear photodetector, mga sensor nga gigamit sa pag-detect sa light signal, sama sa optical signal o radio waves. Ang mga photodiode gigamit usab sa mga aplikasyon nga dili elektrikal, sama sa photolithography, nga naggamit ug gagmay nga mga salamin aron magdrowing og mga pattern sa mga wafer.
Diha sa photovoltaic solar cells, ang labing komon nga matang sa photodiode ginama sa silicon. Adunay usab mga photodiode nga hinimo sa ubang mga materyales, sama sa gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), ug gallium nitride (GaN). Kini nga lainlaing mga materyales adunay lainlaing mga kabtangan nga naghimo kanila nga angay alang sa piho nga mga aplikasyon. Ang mga photodiode kasagaran gihimo pinaagi sa doping sa semiconductor nga materyal nga adunay sobra nga mga carrier. Ang sobra nga mga electron o mga lungag naggikan sa mga ahente sa doping nga gidugang sa panahon sa proseso sa paggama. Dugang pa, kini yano sa sulod, nga adunay usa ka pn junction diin ang usa ka kilid positibo nga gikargahan ug ang lain negatibo. Sa diha nga ang kahayag moigo sa diode, kini hinungdan sa mga electron nga modagayday ngadto sa positibo nga bahin ug mga lungag nga moagos ngadto sa negatibo. Kini nag-charge sa diode, nga naghimo sa usa ka photocurrent nga nag-agas gikan sa diode ngadto sa usa ka sirkito.
Giunsa kini pagtrabaho?
Ang photodiode usa ka electronic component nga nag-convert sa kahayag ngadto sa electrical signal. Gigamit kini sa mga digital camera ug uban pang mga aparato sama sa mga mikroskopyo ug teleskopyo.
Ako nagpasabut, nagtrabaho pinaagi sa pag-convert sa mga photon ngadto sa mga electron pinaagi sa proseso nga gitawag og photoelectric effect. Ang matag photon sa kahayag adunay enerhiya, nga maoy hinungdan sa pagpagawas sa mga electron gikan sa photodiode. Kini nga mga electron nakolekta sa usa ka kapasitor, nga naghimo sa usa ka electrical signal nga proporsyonal sa mga photon sa kahayag nga nakita sa photodiode. Ang mga photodiode kasagarang gihimo gikan sa usa ka semiconductor nga materyal sama sa silicon, gallium arsenide, o III-V nga mga materyales. Ang mga photodiode mahimo usab gikan sa ubang mga materyales sama sa germanium o indium phosphide, apan kini nga mga materyales dili kaayo komon kaysa silicon ug gallium arsenide.
Ang mga photodiode mahimong magamit aron makit-an ang kahayag nga adunay mga wavelength gikan sa makita nga kahayag (400-700 nm) ngadto sa infrared (1-3 μm). Bisan pa, tungod sa mga limitasyon sa mga banda sa pagsuyop sa silicon, ang pagtuki sa taas nga balud nga infrared (> 4 μm) lisud alang sa mga photodiode. Dugang pa, ang mga high-power nga laser makadaot sa mga sensor sa silicon tungod sa paspas nga pagpainit nga resulta sa pag-iilaw sa laser.
Mga Aplikasyon sa Photodiode
Ang usa ka photodiode lahi sa a pagsukol LDR, nga mao, photoresistors o kahayag-sensitive resistors. Sa kaso sa photodiode, mas paspas kini sa oras sa pagtubag, nga nagbukas sa bag-ong mga paagi sa paggamit niini:
- Alang sa paspas nga pagtubag sa mga sirkito sa mga pagbag-o sa kangitngit o suga.
- Mga CD player para sa pagbasa sa laser.
- optical chips.
- Alang sa mga koneksyon sa fiber optic.
- Ug uban pa
Sama sa imong makita, ang mga aplikasyon sa usa ka photodiode kay lapad, ug kini mas maayo kay sa usa ka LDR resistor alang sa iyang tubag. Busa, adunay daghang mga aplikasyon diin ang usa ka LDR dili balido ug usa ka photodiode.
I-integrate sa Arduino
sa paghiusa ang photodiode nga adunay Arduino board, kini usa lamang ka butang sa pagkonektar sa component sa hustong paagi ug pagsulat sa code. Dinhi ipakita ko kanimo ang usa ka pananglitan, bisan kung mahimo nimo kini usbon ug paghimo sa mga proyekto nga imong gikinahanglan. Sama sa alang sa koneksyon, kini yano kaayo, sa kini nga kaso gamiton namon ang A1 input, nga mao, ang analog, apan mahimo nimong gamiton ang bisan unsang lain nga analog kung gusto nimo. Ug ang laing pin sa photodiode makonektar sa GND.
Sama sa alang sa code, kini mao ang mosunod, usa ka yano nga yano nga snippet alang sa pagsukod sa kahayag intensity uban sa photodiode:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print();
}
void loop ()
{
int lightsensor = analogRead(A1);
float voltage = lightsensor * (5.0 / 1023.0);
Serial.print(voltage);
Serial.println();
delay(2000);
}
Himoa ang una nga makomentaryo