Un ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಇದು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕ ಅದು ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರೇಖೀಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಬಳಸುವ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಲ್ಲದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಫೋಟೊಲಿಥೋಗ್ರಫಿ, ಇದು ಬಿಲ್ಲೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸೆಳೆಯಲು ಸಣ್ಣ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ರಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು, ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs), ಇಂಡಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್ (InP), ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ನಂತಹ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಫೋಟೋಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಸಹ ಇವೆ. ಈ ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಡೋಪಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ರಂಧ್ರಗಳು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾದ ಡೋಪಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇದು ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ಸರಳವಾಗಿದೆ, pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಬದಿಯು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕು ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ಅದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಬದಿಗೆ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಹರಿಯುವ ಫೋಟೋ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?
ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳು ಮತ್ತು ದೂರದರ್ಶಕಗಳಂತಹ ಇತರ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನನ್ನ ಪ್ರಕಾರ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ. ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ನಿಂದ ಪತ್ತೆಯಾದ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಅಥವಾ III-V ವಸ್ತುಗಳಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಇಂಡಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್‌ನಂತಹ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಕೂಡ ತಯಾರಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.
ವರೆಗಿನ ತರಂಗಾಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಗೋಚರ ಬೆಳಕು (400-700 nm) ನಿಂದ ಅತಿಗೆಂಪು (1-3 μm). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಮಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ, ದೀರ್ಘ-ತರಂಗ ಅತಿಗೆಂಪು (> 4 μm) ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಪ್ರಕಾಶದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕ್ಷಿಪ್ರ ತಾಪನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು
ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಎ ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಪ್ರತಿರೋಧ LDR, ಅಂದರೆ, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಲೈಟ್-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದನ್ನು ಬಳಸುವ ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ:
- ಕತ್ತಲೆ ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ವೇಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ.
- ಲೇಸರ್ ಓದುವಿಕೆಗಾಗಿ ಸಿಡಿ ಪ್ಲೇಯರ್ಗಳು.
- ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಚಿಪ್ಸ್.
- ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಗಾಗಿ.
- ಇತ್ಯಾದಿ
ನೀವು ನೋಡುವಂತೆ, ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು ವಿಶಾಲವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ LDR ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, LDR ಮಾನ್ಯವಾಗಿರದ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಆಗಿರುವ ಅನೇಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿವೆ.
Arduino ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ
ಸಂಯೋಜಿಸಲು Arduino ಬೋರ್ಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್, ಇದು ಘಟಕವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮತ್ತು ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ಬರೆಯುವ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾನು ನಿಮಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತೇನೆ, ಆದರೂ ನೀವು ಅದನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿಮಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಾವು A1 ಇನ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಿದ್ದೇವೆ, ಅಂದರೆ, ಅನಲಾಗ್ ಒಂದನ್ನು, ಆದರೆ ನೀವು ಬಯಸಿದಲ್ಲಿ ನೀವು ಯಾವುದೇ ಅನಲಾಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಮತ್ತು ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ನ ಇತರ ಪಿನ್ ಅನ್ನು GND ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೋಡ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇದು ಕೆಳಗಿನದು, ಸರಳವಾದ ಸರಳ ತುಣುಕಾಗಿದೆ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಜೊತೆಗೆ:
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);
}