PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR - Pembanding intensitas cahaya - USD Repository

(1)

! " # ! $

"# $ "

% &

" '

( )

' **+,,-./0

1 ) 1

% )

2

1

(2)

)

1 1

% ) 15

$ ! % 6 "6 7 " 1(

# 8 8 # #

'

( )

**+,,-./0

) ) 1

) )

% )

(3)

(4)

(5)

) 1 1

# " ( 0 ' ,

. , , .

3 . " . . - . . - , 7

! < < $ " $ =

$ $ ; ) < ( $ $ ; ( <

$ ; ) ) < 5 ) < ) <

(6)

(7)

: 0 . 0 , ; , ! , 3 0

. . 3 0 , ! ,

3 0 . , . 3 0 , . , !

, - . . . .

-3 0 - , , . , !

, 0 - , 3 0 .

-, 0 9 . , . 3 0 ,

3 0 0 . , - , ! .

< 3 0 . - , , . ( .

, -. , - . , . 3 0 0 ,

! +: " % , - . - 0 0 - .

, . +: , . . . - ,

, , , . - . ( ! . ,

. - ;. - 0 , . . . . , .

- . , . 0 - ,

(8)

" & , 99 0! , 0 0 3 3 , 0

! + 0 3 4 3 ! 9

- - 3 3 - 4 - 3 9 3 9 3 ,

, 99 !

0 , 99 0 4 . - 3 , 3

-0 4 3 -- ! 6 <

3 - 3 3 ( 4 . 3 - 0

0 , - , 0 3 & , 0 ! +: " % 3 ,

99 3 3 , - 9 3 3 +: , 3 - ,

, , , ( ! 0 3 3 , 9 3 - ,

& 4 . 3 - 3 - & , 3 4 3

(9)

(10)

0 . ; 0 - - . . - , " 1 /

3 . . . ;(0 0 , - . . - ,

-- 0 . . - , .!

. - 0 . . , - - 0

. - - 0 . . " 1 /

3 0 - - , 3 , 0

-. - . 0 . . !

. - - . 0 . .

, - , . - . . # " . . ) . ,

6 & ! . - , , . - , ; 0

- - , - 3 - - ,

-0 , . !

0 " . 0 - . 0 .

- , , " . . ) . # " . . ) .

5 . " . . 6 & 1 0 . - , . -

-3 -. . 0 ; 0 . - ,

! " 1 / . . , - !

(11)

$! - . + !* !' . !#! ! ! ! !"! ! ! ! 3! . . - . + !

+ 4 !" . - . !

! !"! !"! . , - . - 0 0 .

. - , - . - , . - !

! , " . . ) . 6 & 0 0 .

. . - , - , 4 !

! 0 + . . . , , .. - . 9 0 0 . .

, . . - - 0 , . ,

- 0 . !

! + ! , 0 0 !"! 0 3 9 , . - 0 .

!

%! < . ; . . 5 ' , , ' : 0 * > . +. 4 ,

1 9 < " 0 + (0 . 4 ,

. ; . " . . ) . . ! " . , .

, . 0 . - . , 6 &

!

?! < . ; . . 4 , >.4 +@ 6 " 5

! " . 0 , , . . - , - !

! < . ; . , 1 0 / . + !

" . , ;, . !

! - . 0 , . , - - . - , !

(12)

, . 0 - -. , - 3 ,

- . , . - . - ! . ,

-9 - . 0 . - !

" .

(13)

%

' ( #6 6 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ) < )< )"6#6 ( ) + +(* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ' ( )(*) ' ( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! & ' ( >""> ( )< ) ' ( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! & ' ( )<(1 " ( ' + / <1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! & +("+ <+ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! &

" <:" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! & / " )(* (" < !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! =

5" < + + !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! = 5" < * < !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! =& 5" < " ) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! =&

(14)

(15)

(16)

%

* $! < . , - 0 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! * $!$! . >-; - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! * $!$! . >-; - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! % * $! ! / - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ? * $! ! / - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ? * $! < . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $! ! / , . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $! ! / , . E , E !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! * $! !3 / , . E , E !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $! !, >< , $ ? - !!!!!!!!!!!!!!!! $

* $!%! / , . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $!%! / , . E , E !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! * $!%!3 / , . E , E !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $!%!, ( , $ ? - !!!!!!!!!!!!

* $!?! . 9 . , < !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

* $!?! < , . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! %

* ! . . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! * ! ! < . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $ * ! !$ < . 99 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$

(17)

(18)

% )

" $! " . >< !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $ " $!% " . ( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! " ! ! " . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $ " ! ! - . , - - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $

" ! ! ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!! $

" ! !3 ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!! $

" ! !, ' - , : , - , !!!!!!!!!!!

" ! ! ' - , , - , : !!!!!!!!!!!

" ! !9 ' - , - , . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!

" ! ! - . , - - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $

" ! ! ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!! $

" ! ! ' - , : , - , !!!!!!!!!!!

" ! !. ' - , , - , : !!!!!!!!!!!

" ! ! ' - , - , . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!

" ! ! - . , - : - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

" ! ! ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!!

(19)

" ! ! ' - , - , . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!! " ! ! - . , - : - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! %

" ! ! ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!! %

" ! !& ' - , : , - , !!!!!!!!!!! %

" ! !4 ' - , , - , : !!!!!!!!!!! %

" ! != ' - , - , . - !!!!!!!!!!!!!!!!!!! ?

" ! ' - - . !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $ " ! - . , - - !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $

" !3 ' - , , - : , !!!!!!!!!!!!!

" !, , . , - , !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

" ! ' - , , - , !!!!!!!!!!!!!

" !9 , . : , - , !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

" ! ' - , : , - , !!!!!!!!!!!!!

" ! , . , - , : GGGGGG!!!

" ! ' - , , - , :GGG

" ! - ; , . - GGGGGG!!

" !. . . , GGGGGGGGGGGGGGGG

" ! / , . - A ; .

-, . . . , B GGGGGGGGG!

" ! / , . - A ; .

(20)

" ! / , . - A ; .

-, . . . , B GGGGGGGGG! %

" ! / , . - A ; .

(21)

BAB І

PENDAHULUAN

1.1 Judul.

PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA

( )

1.2 Latar Belakang Masalah

Menentukan intensitas cahaya secara manusia sangat mudah. Dengan kemampuan koordinasi alat indra (mata) dan otak, manusia dalam waktu hitungan detik bisa mengetahui cahaya mana yang berintesitas paling tinggi ataupun berintensitas rendah. Sekarang, dengan dasar)dasar elektronika dan digital, maka dapat dibuat alat sederhana yang bisa mendeteksi dan memilih cahaya mana yang berintensitas paling tinggi dengan cara membandingkannya. Tentunya dengan menggunakan prinsip perbandingan antara satu detektor (sensor cahaya) dengan detektor lain.

Mungkin ahli)ahli elektronika dan digital yang lain sudah membuat alat yang lebih canggih berupa robot dengan menggunakan mikrokontroller yang tentunya kinerja dan fungsi alat tersebut lebih luas atau lebih banyak kelebihannya dari sekedar mendeteksi cahaya yang berintensitas tinggi. Misalnya mendeteksi suara, jarak, dan lain lain yang tentunya menggunakan bermacam–macam sensor berdasarkan tujuan fungsi alat yang dirancang.

(22)

2

prinsip–prinsip elektronika analog dan elektronika digital, maka akan dibuat alat yang dimaksudkan dengan fungsi dan kinerja seperti yang dijelaskan di atas tadi.

1.3 Perumusan Masalah

Menjadi pokok permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana alat ini dapat memilih cahaya yang berintensitas paling tinggi dari antara 4 sensor yang dipasang. Dan dengan indikator yang terpasang pada 4 detektor tersebut, alat ini akan menunujukkan area mana yang memiliki intensitas cahaya paling besar/tinggi. Dalam hal ini akan digunakan LED sebagai indikator (penampil), dimana LED yang menyala mengindikasikan bahwa sensor itulah yang menerima intensitas cahaya yang paling tinggi setelah melalui proses pembandingan dari antara semua sensor yang terpasang.

1.4 Batasan Masalah

(23)

3

yang dihasilkan. Dalam hal ini akan diberi masukan 4 tegangan yang bervariasi (akan diberikan beberapa contoh tegangan input ).

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat alat pendeteksi area/titik dengan memilih area mana yang berintensitas paling besar (

) dari hasil pembandingan tegangan keluaran

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah mendapatkan pengalaman mengenai:

1. Fungsi rangkaian pembagi tegangan.

2. Fungsi rangkaian pembagi pembanding (komparator). 3. Fungsi dari sensor cahaya.

(24)

4

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam tulisan ini akan dibagi dalam bab)bab seperti berikut :

(25)

BAB ΙΙ

DASAR TEORI

2.1 Op Amp.

!"

Gambar 2.1. Rangkaian dasar penyangga.

# $ "

(26)

&

2.2 Diagram Op Amp.

'

( ) $ $ '

* $ $

Gambar 2.2.a. Diagram Blok Op Amp.

+ $ $ $

, - '

,. /. '

. / + $ $ "

(27)

1

Gambar 2.2.b. Skema simbol Op Amp.

2 .

. ! " $ 3333333333333 $ "

4 "

"

+ $ 5

2.3 Komparator.

$ 6

7 * 4

(28)

8

* 4

,

Gambar 2.3.a. Komparator.

Gambar 2.3.b. Komparator.

2 $ 6

4

4 + ,$ .

* 5 . * 9 "0 .

,$ . ' :

* 9 ,"0 . 5

(29)

;

2.4 Pembagi Tegangan.

#

/

) $ <

Gambar 2.4. Rangkain pembagi tegangan.

- " *#

= *# /

*# > ?

$ "

$

333333333 $ $

= $

(30)

"0

2.5 Tabel kebenaran.

4

'

=#

-2.6 Gerbang OR.

)

7 '

) '

5

'

@ $

(31)

""

Gambar 2.6.b. Kondisi masukan A = 0, dan B = 1.

Gambar 2.6.c. Kondisi masukan A = 1, dan B = 1.

2 $ & ! 0 ( ! 0 #

! 0

) $ & ! 0 ( ! " ( ( '

5 ' " .

0 .

5 ! " . #

' ' " . (

(32)

"$

# $ '

$ 6

( 5 4 $ &

< ?

" ! 0 ( ! 0

$ ! 0 ( ! "

6 ! " ( ! 0

< ! " ( ! "

Tabel 2.6. Tabel kebenaran gebang OR.

>

(

0 0 0

0 " "

" 0 "

" " "

(33)

"6

2.7 Gerbang AND.

) =#

# =#

@ =# $

Gambar 2.7.a. Kondisi semua tegangan masuk nol.

(34)

"<

Gambar 2.7.c. Kondisi masukan A = 1, dan B = 1.

2 $ 1 ! 0 ( ! 0

0 . ( " /.

/ 7

5

#

! 0

) $ 1 ! 0 ( ! " # ' 7

! 0 # ' ! " ( ! 0

! 0

) $ 1 !" ( ! "

# ' 7

" .

(35)

"

( 5 $ 1

< ?

" ! 0 ( ! 0

$ ! 0 ( ! "

6 ! " ( ! 0

< ! " ( ! "

Tabel 2.7. Tabel kebenaran gebang AND.

>

(

0 0 0

0 " 0

" 0 0

" " "

=# $ =# 6 =# < =# 8

(36)

"&

2.8 Light Dependent Resistor ( LDR )

*#

( *# ' $ 8

Gambar 2.8.a. Bentuk fisik dari LDR.

*# * # '

*#

@ + + 5

9 + *#

@ + +

(37)

"1

*#

# *# " >

*#

' # '

A *# 2 A

B C D

*# #

2 $ 8

Gambar 2.8.b. LDR dalam rangkaian pembagi tegangan.

. ?

"

(38)

"8

>

*# *#

. ' *#

#

5 "

" "

3333333333 333 $ <

(39)

BAB ІІІ

PERANCANGAN ALAT

3.1 Diagram blok rangkaian.

Gambar 3.1. Diagram blok rangkaian

3.1.1 Sensor/Transduser.

Transduser adalah suatu alat yang digunakan untuk merubah suatu besaran ke dalam bentuk besaran yang lain. Dalam perancangan alat ini, transduser digunakan untuk mengubah intensitas cahaya menjadi tegangan listrik. LDR akan digunakan dalam alat ini sebagai sensor. Konfigurasi rangkaian sensor secara keseluruhan akan kita lihat pada gambar 3.1.1.

SENSOR BUFFER KOMPARATOR

(40)

20

Gambar 3.1.1. Rangkaian sensor.

Cara kerja rangkaian sensor :

LDR dan R1 merupakan rangkaian seri dari resistor. Apabila LDR menerima cahaya, maka nilai resistansinya akan mengecil, begitu juga sebaliknya jika LDR menerima intensitas cahaya kecil maka resistansinya membesar. Dengan menggunakan rangkaian seperti pada gambar 3.1.1, maka masukan pada A (Vi) akan berubah4ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima oleh LDR. Semakin besar intesitas cahaya, maka resistansi pada LDR semakin kecil, sehingga tegangan pada R1 semakin besar, dengan demikian membesar. Demikian juga sebaliknya.

kemudian disangga oleh penguat A dengan penguatan 1 kali, sehingga Vout bernilai sama dengan , tetapi dengan impedansi Z yang jauh lebih besar. Dengan rumus :

+ =

1 1

(41)

21

kita dapat menghitung bila :

4 LDR tidak menerima cahaya/gelap (artinya resistansinya sangat besar) Misalnya nilai LDR = 1M9

R1 = 10 k9 Vout nya sangat kecil = 0,108 V

4 LDR menerima cahaya (artinya resistansinya mengecil) Misalnya nilai LDR = 100 k9

R1 = 10 k9

(42)

22

Hal diatas hanya merupakan contoh dimana kita bisa melihat pengaruh intensitas cahaya yang diterima oleh LDR terhadap tegangan keluarannya. Tegangan keluaran akan berbeda4beda tegantung pada intensitas cahaya yang diterima oleh LDR, karena nilai resistansinya menentukan nilai keluarannya.

3.1.2 Buffer.

Penyangga/buffer yang digunakan pada rangkaian ini menggunakan Op4 Amp. Rangkaian ini merupakan rangkaian penguat tak membalik (non4inverting amplifier) dengan penguatan satu kali.

Gambar 3.1.2. Rangkaian buffer.

(43)

23

3.1.3 Komparator.

Rangkaian komparator berfungsi membandingkan suatu tegangan referensi ( terhadap tegangan masukan ( ). Dalam rangkaian yang digunakan pada perancangan alat ini, komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan masukan. Salah satu tegangan masukan digunakan sebagai tegangan referensi, dan satu tegangan masukan lainnya digunakan sebagai tegangan yang akan dibandingkan.

Gambar 3.1.3.a. Rangkaian dasar Op'Amp sebagai komparator.

Bila > maka akan bernilai tinggi (H) mendekati Vcc. Bila < maka akan bernilai rendah (L) mendekati nol

(44)

24

Gambar 3.1.3.b. Rangkaian dasar Op'Amp sebagai komparator.

Bila A > B maka akan bernilai tinggi. Bila A < B maka akan bernilai rendah.

Pada perancangan alat ini nantinya akan ada 4 masukan yang masing4masing akan dibandingkan satu dengan lainnya. Dengan demikian dibutuhkan 12 buah pembanding, masing4masing untuk melakukan pembandingan :

A : B, A : C, A : D, B : A, B : C, B : D, C : A, C : B, C : D, D : A, D : B,

danD : C

3.1.4 Decoder.

(45)

25

Tabel 3.1.4. Tabel Kebenaran.

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Implementasi gerbang AND dengan menggunakan rangkaian dioda dan resistor adalah sebagai berikut:

Gambar 3.1.4. Dioda dan Resistor pembentuk gerbang AND.

(46)

26

D2 menuju nol, dan tegangan Y akan rendah. Bila A dan B tinggi, maka arus listrik tidak bisa mengalir melalui kedua dioda, maka tegangan Y akan tinngi.

3.1.5 Display.

Display atau peraga yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah LED (light emiting dioda).

Gambar 3.1.5. Penampil berupa LED.

LED akan menyala bila keluaran dari gerbang AND adalah tinggi (1). Dan tidak akan menyala bila keluaran dari gerbang AND adalah rendah(0). Dapat dinotasikan dengan sederhana :

1 = ON 0 = OFF

(47)

27

3.2 Rangkaian keseluruhan alat.

Gambar 3.2. Keseluruhan rangkaian.

R1, R2, R3, R4 = 10 k9 R5 sampai R16 = 3 k9 R17, R19, R19, R20 = 3 k9 A1, A2, A3, A4 (TL 074) 3 buah IC LM339

(48)

28

3.3 Analisa rangkaian.

Dari 4 sensor (sensor A, sensor B, sensor C, dan sensor D) terpasang akan ditentukan nilai dari resistansi LDR. Akan dicontohkan pada 4 kondisi yaitu :

1. A yang paling besar. 2. B yang paling besar. 3. C yang paling besar. 4. D yang paling besar.

Dari hasil percobaan pengukuran yang dilakukan terhadap LDR, pada saat intensitas cahaya paling besar, nilai resistansi LDR adalah 1 k9 (resistansi terkecil).

1. A paling besar. Untuk membuat output A paling besar, maka nilai resistansi pada LDR A harus lebih kecil dari nilai resistansi LDR B, C, dan D.

Maka dapat diberikan nilai resistansi untuk LDR A = 1 k9, LDR B = 5 k9, LDR C = 10 k9, dan LDR D = 15 k9.

Nilai Vout A (notasikan dengan VA)

(49)

29

Dari setiap output akan masuk ke rangkaian komparator untuk dibandingkan satu sama lain. A dibanding B, A dibanding C, dan A dibanding D. Demikian juga dengan B, B akan dibandingkan dengan A, B dibanding C, dan B dibanding D. C juga akan dibandingkan dengan A, C dibanding B, C dibanding D. Demikian dengan D, D dibanding A, D dibanding B, dan D dibanding C. Artinya semua output dibandingkan satu sama lain. Bila A yang akan dibandingkan dengan B, C, dan D, maka otomatis VA sebagai , dan yang lainnya (VB, VC, dan VD)

merupakan .

Akan lebih mudah bila kita lihat dalam bentuk tabel.

Tabel 3.3.a. 4 input, kondisi input A paling besar.

A B C D

10,9 V 8 V 6 V 4,8 V

Tabel 3.3.b. Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D.

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 1 1

Tabel 3.3.c Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D.

Vb1 Vb2 Vb3 VB

(50)

30

Tabel 3.3.d. Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D.

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 1 0

Tabel 3.3.e. Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C.

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 0 0 0

Catatan untuk tabel diatas :

A, B, C, dan D adalah merupakan input.

Yang digaris bawahi adalah input yang akan dibandingkan dalam kondisi ini adalah A yang menjadi acuan perbandingan.

4 Va1 adalah hasil perbandingan A dan B, Va2 adalah hasil perbandingan A dan C, Va3 adalah hasil perbandingan A dan D. Dan VA adalah kelurannya.

4 Vb1 adalah hasil perbandingan B dan A, Vb2 adalah hasil perbandingan B dan C, Vb3 adalah hasil perbandingan B dan D. Dan VB adalah kelurannya.

4 Vc1 adalah hasil perbandingan C dan A, Va2 adalah hasil perbandingan C dan B, Va3 adalah hasil perbandingan C dan D. Dan VC adalah kelurannya.

(51)

31

Karena pada alat ini menggunakan gerbang AND sebagai decodernya, maka tabel kebenaran dari semua hasil perbandingannya adalah :

Tabel 3.3.f. Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator.

3 output masing4masing dari 4 komparator Y

VA 1 1 1 1

VB 0 1 1 0

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

Karena tegangan output VA memiliki 3 output yang smuanya tinggi, maka LED untuk sensor A yang menyala, sedangkan LED untuk sensor B, C, dan D tidak menyala, karena salah satu dari outputnya rendah.

(52)

32

VC = .

10 10

10

+ = 20 .12

10

= 6 V ………..….(3.3.g)

VD = .

15 10

10

+ = 25 .12

10

= 4,8 V ………....(3.3.h)

Seperti pada kondisi pertama, sekarang B yang menjadi dan A, C, dan D

merupakan . Dan semua tetap dibandingkan satu sama lain seperti pada kondisi pertama.

Tabel perbandingannya adalah :

Tabel 3.3.g. 4 input, kondisi input B paling besar.

A B C D

8 V 10,9V 6 V 4,8 V

Tabel 3.3.h. Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D.

Va1 Va2 Va3 VA

0 1 1 0

Tabel 3.3.i. Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D.

Vb1 Vb2 Vb3 VB

(53)

33

Tabel 3.3.j. Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D.

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 1 0

Tabel 3.3.k. Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C.

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 0 0 0

Maka tabel kebenaran untuk kondisi kedua (B paling besar).

Tabel 3.3.l. Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator.

VA 0 1 1 0

VB 1 1 1 1

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

(54)

34

3. C paling besar. Maka resistansi yang diberikan pada LDR adalah: LDR A = 5 k9

Sekarang C yang menjadi dan A, B, dan D merupakan . Karena pada kondisi ini resistansi pada LDR C paling kecil, artinya output pada C adalah paling besar.

Tabel 3.3.m. 4 input, kondisi input C paling besar.

A B C D

(55)

35

Tabel 3.3.n. Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D.

Va1 Va2 Va3 VA

1 0 1 0

Tabel 3.3.o. Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D.

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 0 1 0

Tabel 3.3.p. Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D.

Vc1 Vc2 Vc3 VC

1 1 1 1

Tabel 3.3.q. Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C.

Vd1 Vd2 Vd3 VD

(56)

36

Maka tabel kebenaran untuk kondisi ketiga (C paling besar).

Tabel 3.3.r. Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator.

VA 1 0 1 0

VB 0 0 1 0

VC 1 1 1 1

VD 0 0 0 0

Karena tegangan output VC memiliki 3 output yang semuanya tinggi, maka LED untuk sensor C yang menyala, sedangkan LED untuk sensor A, B, dan D tidak menyala, karena salah satu dari outputnya rendah

(57)

37

Sekarang D yang menjadi dan A, B, dan C merupakan . Karena pada kondisi ini resistansi pada LDR D paling kecil, artinya output pada D adalah paling besar.

Tabel 3.3.s. 4 input, kondisi input D paling besar.

A B C D

8 V 6 V 4,8 V 10,9V

Tabel 3.3.t. Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D.

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 0 0

Tabel 3.3.u. Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D.

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 1 0 0

Tabel 3.3.v. Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D.

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 0 1

Tabel 3.3.w. Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C.

Vd1 Vd2 Vd3 VD

(58)

38

Tabel 3.3.x. Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator.

VA 1 1 0 0

VB 0 1 0 0

VC 0 0 0 0

VD 1 1 1 1

Karena tegangan output VD memiliki 3 output yang semuanya tinggi, maka LED untuk sensor D yang menyala, sedangkan LED untuk sensor A, B, dan C tidak menyala, karena salah satu dari outputnya rendah

(59)

BAB ІV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Berikut ini akan diberikan hasil hasil pengamatan dari percobaan pada alat

pembanding intensitas cahaya ini. Sebagai catatan bahwa pengujian ini dilakukan

di dalam ruangan (tidak pada alam terbuka). Pengujian pertama dilakukan dengan

cara:

1. Memberikan cahaya paling terang pada sensor A. Yaitu dengan cara pada

sensor A diberikan cahaya dari senter, sensor B ditutup dengan selotip,

sensor C diberi halangan dari cahaya lampu (tidak ditutup rapat), dan

sensor D tidak diberi apa apa/langsung menerima cahaya lampu dalam

ruangan.

2. Memberikan cahaya paling terang pada sensor B. Yaitu dengan cara pada

sensor B diberikan cahaya dari senter, sensor A ditutup dengan selotip,

sensor C diberi halangan dari cahaya lampu (tidak ditutup rapat), dan

ruangan.

3. Memberikan cahaya paling terang pada sensor C. yaitu dengan cara pada

sensor C diberikan cahaya dari senter, sensor B ditutup dengan selotip,

sensor A diberi halangan dari cahaya lampu (tidak ditutup rapat), dan

(60)

40

4. Memberikan cahaya paling terang pada sensor D. yaitu dengan cara pada

sensor D diberikan cahaya dari senter, sensor A ditutup dengan selotip,

sensor B diberi halangan dari cahaya lampu (tidak ditutup rapat), dan

sensor C tidak diberi apa apa/langsung menerima cahaya lampu dalam

ruangan.

Mengamati saat sensor A menerima intensitas cahaya paling besar.

Resistansi terukur pada LDR A : 1,4 k.

R1 = 10 k.

Tegangan keluaran terukur pada Output A (A) : 10,8 Volt

Secara teori seharusnya :

VA = .

4 , 1 10

10

+ =11,4 .12 10

= 10,5 V ………..…(4.1.a)

Resistansi terukur pada LDR B : 15,8 k.

R2 = 10 k.

Tegangan keluaran terukur pada Output B (B) : 3 V

(61)

41

Resistansi terukur pada LDR C : 12,3 k.

R3 = 10 k.

Tegangan keluaran terukur pada Output C (C) : 4.1 V

VC = .

3 , 12 10

10

+ = 22,3 .12 10

= 5,38 V ……...………….(4.1.c)

Resistansi terukur pada LDR D : 10,7 k.

R4 = 10 k.

Tegangan keluaran terukur pada Output D (D) : 5.2 V

VD = .

7 , 10 10

10

+ = 20,7 .12 10

(62)

42

Selisih hasil hitungan secara teoritis dengan hasil ukur pengujian :

Tabel 4.a. Hasil pengujian pengukuran.

Selisih hasil hitungan secara teoritis dengan hasil ukur pengujian

Secara

Memang terlihat ada selisih dari hasil pengujian alat dengan hitungan secara teori.

Tapi nilai nilai tegangan keluaran hampis sama, disebabkan karena ada nilai nilai

komponen yang tidak begitu presisi.

Maka tabel perbandingan antara A terhadap B, C, dan D adalah (input ke

komparator) :

Tabel 4.b. 4 input, kondisi input A paling besar.

A B C D

(63)

43

Sekarang mulai membandingkan A terhadap B, C, dan D.

Tabel 4.c. Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D.

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 1 1

Tabel 4.d. Membandingkan B terhadap, A, C, dan D.

A B C D

10,8 V 3 V 4,1 V 5,2 V

Tabel 4.e. Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D.

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 0 0 0

Tabel 4.f. Membandingkan C terhadap, A, B, dan D.

A B C D

10,8 V 3 V 4,1 V 5,2 V

Tabel 4.g. Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D.

Vc1 Vc2 Vc3 VC

(64)

44

Tabel 4.h. Membandingkan D terhadap, A, B, dan C.

A B C D

10,8 V 3 V 4,1 V 5,2 V

Tabel 4.i. Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C.

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 1 1 0

Dari keempat output dari komparator A, B, C, dan D, dapat dilihat secara

keseluruhan adalah sebagai berikut :

Tabel 4.j. 3 output masing0masing dari 4 komparator.

3 output masing masing dari 4 komparator Y

VA 1 1 1 1

VB 0 1 1 0

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

Keluaran dari komparator A semua bernilai 1, berarti setelah melewati gerbang

AND, maka keluarannya adalah 1, mengakibatkan LED menyala (ON).

(65)

45

Sesuai dengan sifat gerbang logika AND, bahwa jika ada salah satu input ke

gerbang AND bernilai 0, maka outputnya adalah 0. Output 0 mengakibatkan LED

tidak menyala.

Jadi, yang menerima intensitas cahaya paling besar adalah sensor A karena hanya

indikator sensor A yang menyala.

Untuk kondisi 2 (membuat sensor B menerima intensitas cahaya paling

besar), 3 (membuat sensor C menerima intensitas cahaya paling besar), dan 4

(membuat sensor D menerima intensitas cahaya paling besar), hasilnya akan sama

saja. Karena kondisi yang diberikan terhadap tiap sensor adalah sama, hanya

menukarkan kondisi 1 ke kondisi 2, kondisi 1 ke kondisi 3, dan kondisi 1 ke

kondisi 4.

Setiap sensor yang diberikan cahaya lebih besar dari sensor yang lainnya, maka

(66)

46

Masih dengan perlakuan yang sama seperti pengujian pertama, berikut adalah

pengujian kedua.

Tabel 4.k. Pengukuran kedua.

Tegangan keluaran dari buffer Tegangan keluaran dari komparator

Kondisi

1 11,46 V 1,09 V 1,36 V 2,04 V 11,25 V 1,06 V 1,28 V 1,95 V

2 1,15 V 11,7 V 1,11V 1,57 V 1,10 V 11,55 V 1,08 V 1,31 V

3 1,23 V 0,68 V 11,9 V 2,62 V 1,22 V 0,65 V 11, 7 V 2,39 V

4 1,15 V 0,86 V 1,03 V 11,29 V 1,12 V 0,86 V 1,05 V 11,8 V

Tabel 4.l. Keluaran dari 4 komparator (masing0masing komparator dengan 3

keluaran untuk kondisi 1).

1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1

Maka LED yang menyala adalah LED A, Karena hanya keluaran A yang bernilai

(67)

47

Tabel 4.m. Keluaran dari 4 komparator (masing0masing komparator dengan

3 keluaran untuk kondisi 2).

0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1

Maka LED yang menyala adalah LED B, Karena hanya keluaran B yang bernilai

semua tinggi. (Yb = 1).

Tabel 4.n. Keluaran dari 4 komparator (masing0masing komparator dengan

1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0

Maka LED yang menyala adalah LED C, Karena hanya keluaran C yang bernilai

semua tinggi. (Yc = 1).

Tabel 4.o. Keluaran dari 4 komparator (masing0masing komparator dengan

(68)

48

Maka LED yang menyala adalah LED D, Karena hanya keluaran D yang bernilai

(69)

! "# ! # $

% &

' ( )*

)

+ ,

- .

(70)

DAFTAR PUSTAKA

Malvino Leach, 1994, “Prinsip-Prinsip dan Penerapan Digital”, Ciaracas, Jakarta, Erlangga.

(71)

(72)

LM139/LM239/LM339/LM2901/LM3302

Low Power Low Offset Voltage Quad Comparators

General Description

The LM139 series consists of four independent precision voltage comparators with an offset voltage specification as low as 2 mV max for all four comparators. These were designed specifically to operate from a single power supply over a wide range of voltages. Operation from split power supplies is also possible and the low power supply current drain is independent of the magnitude of the power supply voltage. These comparators also have a unique characteris-tic in that the input common-mode voltage range includes ground, even though operated from a single power supply voltage.

Application areas include limit comparators, simple analog to digital converters; pulse, squarewave and time delay gen-erators; wide range VCO; MOS clock timers; multivibrators and high voltage digital logic gates. The LM139 series was designed to directly interface with TTL and CMOS. When operated from both plus and minus power supplies, they will directly interface with MOS logic — where the low power drain of the LM339 is a distinct advantage over standard comparators.

Features

n Wide supply voltage range

n LM139/139A Series 2 to 36 VDCor±1 to±18 VDC n LM2901: 2 to 36 VDCor±1 to±18 VDC n LM3302: 2 to 28 VDCor±1 to±14 VDC n Very low supply current drain (0.8 mA) — independent

of supply voltage

n Low input biasing current: 25 nA

n Low input offset current: ±5 nA

n Offset voltage: ±3 mV

n Input common-mode voltage range includes GND

n Differential input voltage range equal to the power

supply voltage

n Low output saturation voltage: 250 mV at 4 mA

n Output voltage compatible with TTL, DTL, ECL, MOS and CMOS logic systems

Advantages

n High precision comparators

n Reduced VOSdrift over temperature n Eliminates need for dual supplies

n Allows sensing near GND

n Compatible with all forms of logic

n Power drain suitable for battery operation

(73)

Absolute Maximum Ratings(Note 10) If Military/Aerospace specified devices are required, please contact the National Semiconductor Sales Office/

Distributors for availability and specifications.

LM139/LM239/LM339

LM139A/LM239A/LM339A LM3302 LM2901

Supply Voltage, V+ _{36 V}

DCor±18 VDC 28 VDCor±14 VDC

Differential Input Voltage (Note 8) 36 VDC 28 VDC

Input Voltage −0.3 VDCto +36 VDC −0.3 VDCto +28 VDC

Input Current (VIN<−0.3 VDC),

(Note 3) 50 mA 50 mA

Power Dissipation (Note 1)

Molded DIP 1050 mW 1050 mW

Cavity DIP 1190 mW

Small Outline Package 760 mW Output Short-Circuit to GND,

(Note 2) Continuous Continuous Storage Temperature Range −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C Lead Temperature

(Soldering, 10 seconds) 260˚C 260˚C Operating Temperature Range −40˚C to +85˚C

LM339/LM339A 0˚C to +70˚C LM239/LM239A −25˚C to +85˚C LM2901 −40˚C to +85˚C LM139/LM139A −55˚C to +125˚C Soldering Information

Dual-In-Line Package

Soldering (10 seconds) 260˚C 260˚C Small Outline Package

Vapor Phase (60 seconds) 215˚C 215˚C Infrared (15 seconds) 220˚C 220˚C See AN-450 “Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability” for other methods of soldering surface mount devices.

ESD rating (1.5 kΩin series with 100 pF) 600V 600V

Electrical Characteristics

(V+_{=5 V}

DC, TA= 25˚C, unless otherwise stated)

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Input Offset Voltage (Note 9) 1.0 2.0 1.0 2.0 2.0 5.0 mVDC

Input Bias Current IIN(+)or IIN(−)with Output in 25 100 25 250 25 100 nADC

Linear Range, (Note 5), VCM=0V

Input Offset Current IIN(+)−IIN(−), VCM=0V 3.0 25 5.0 50 3.0 25 nADC

Input Common-Mode V+_{=30 V}

(74)

Electrical Characteristics (Continued) (V+_{=5 V}

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

RL= 5.1 kΩ

Parameter Conditions LM239, LM339 LM2901 LM3302 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Input Offset Voltage (Note 9) 2.0 5.0 2.0 7.0 3 20 mVDC

Input Bias Current IIN(+)or IIN(−)with Output in 25 250 25 250 25 500 nADC

Linear Range, (Note 5), VCM=0V

Input Offset Current IIN(+)−IIN(−), VCM= 0V 5.0 50 5 50 3 100 nADC

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Input Offset Voltage (Note 9) 4.0 4.0 9.0 mVDC

Input Offset Current IIN(+)−IIN(−), VCM= 0V 100 150 100 nADC

(75)

Electrical Characteristics (Continued) (V+_{= 5.0 V}

DC, (Note 4))

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Saturation Voltage VIN(−)=1 VDC, VIN(+)= 0, 700 700 700 mVDC

Parameter Conditions LM239, LM339 LM2901 LM3302 Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Input Offset Voltage (Note 9) 9.0 9 15 40 mVDC

Input Offset Current IIN(+)−IIN(−), VCM= 0V 150 50 200 300 nADC

Input Bias Current IIN(+)or IIN(−)with Output in 400 200 500 1000 nADC

Linear Range, VCM= 0V (Note 5)

Input Common-Mode V+_{= 30 V}

DC(LM3302, V+= 28 VDC) V+−2.0 0 V+−2.0 0 V+−2.0 VDC

Voltage Range (Note 6)

Saturation Voltage VIN(−)= 1 VDC, VIN(+)= 0, 700 400 700 700 mVDC

Note 1: For operating at high temperatures, the LM339/LM339A, LM2901, LM3302 must be derated based on a 125˚C maximum junction temperature and a thermal resistance of 95˚C/W which applies for the device soldered in a printed circuit board, operating in a still air ambient. The LM239 and LM139 must be derated based on a 150˚C maximum junction temperature. The low bias dissipation and the “ON-OFF” characteristic of the outputs keeps the chip dissipation very small (PD≤100 mW), provided the output transistors are allowed to saturate.

Note 2: Short circuits from the output to V+can cause excessive heating and eventual destruction. When considering short circuits to ground, the maximum output current is approximately 20 mA independent of the magnitude of V+.

Note 3: This input current will only exist when the voltage at any of the input leads is driven negative. It is due to the collector-base junction of the input PNP transistors becoming forward biased and thereby acting as input diode clamps. In addition to this diode action, there is also lateral NPN parasitic transistor action on the IC chip. This transistor action can cause the output voltages of the comparators to go to the V+_{voltage level (or to ground for a large overdrive) for the time} duration that an input is driven negative. This is not destructive and normal output states will re-establish when the input voltage, which was negative, again returns to a value greater than −0.3 VDC(at 25˚)C.

Note 4: These specifications are limited to −55˚C≤TA≤+125˚C, for the LM139/LM139A. With the LM239/LM239A, all temperature specifications are limited to −25˚C≤TA≤+85˚C, the LM339/LM339A temperature specifications are limited to 0˚C≤TA≤+70˚C, and the LM2901, LM3302 temperature range is −40˚C≤TA

≤+85˚C.

Note 5: The direction of the input current is out of the IC due to the PNP input stage. This current is essentially constant, independent of the state of the output so no loading change exists on the reference or input lines.

Note 6: The input common-mode voltage or either input signal voltage should not be allowed to go negative by more than 0.3V. The upper end of the common-mode voltage range is V+_{−1.5V at 25˚C, but either or both inputs can go to +30 V}

DCwithout damage (25V for LM3302), independent of the magnitude of V+.

Note 7: The response time specified is a 100 mV input step with 5 mV overdrive. For larger overdrive signals 300 ns can be obtained, see typical performance characteristics section.

Note 8: Positive excursions of input voltage may exceed the power supply level. As long as the other voltage remains within the common-mode range, the comparator will provide a proper output state. The low input voltage state must not be less than −0.3 VDC(or 0.3 VDCbelow the magnitude of the negative power supply, if used) (at 25˚C).

Note 9: At output switch point, VO.1.4 VDC, RS= 0Ωwith V+from 5 VDCto 30 VDC; and over the full input common-mode range (0 VDCto V+−1.5 VDC), at 25˚C. For LM3302, V+from 5 VDCto 28 VDC.

Note 10:Refer to RETS139AX for LM139A military specifications and to RETS139X for LM139 military specifications.

(76)

Typical Performance Characteristics LM139/LM239/LM339, LM139A/LM239A/LM339A, LM3302

Supply Current Input Current

00570634 _00570635

Output Saturation Voltage

Response Time for Various Input Overdrives — Negative Transition

00570636 00570637

Response Time for Various Input Overdrives — Positive Transition

(77)

Typical Performance Characteristics LM2901

Supply Current Input Current

00570639 00570640

Output Saturation Voltage

Response Time for Various Input Overdrives — Negative Transition

00570641 00570642

Response Time for Various Input Overdrives — Positive Transition

00570643

(78)

Application Hints

The LM139 series are high gain, wide bandwidth devices which, like most comparators, can easily oscillate if the output lead is inadvertently allowed to capacitively couple to the inputs via stray capacitance. This shows up only during the output voltage transition intervals as the comparator changes states. Power supply bypassing is not required to solve this problem. Standard PC board layout is helpful as it reduces stray input-output coupling. Reducing this input re-sistors to<10 kΩreduces the feedback signal levels and finally, adding even a small amount (1 to 10 mV) of positive feedback (hysteresis) causes such a rapid transition that oscillations due to stray feedback are not possible. Simply socketing the IC and attaching resistors to the pins will cause input-output oscillations during the small transition intervals unless hysteresis is used. If the input signal is a pulse waveform, with relatively fast rise and fall times, hysteresis is not required.

All pins of any unused comparators should be tied to the negative supply.

The bias network of the LM139 series establishes a drain current which is independent of the magnitude of the power supply voltage over the range of from 2 VDCto 30 VDC.

It is usually unnecessary to use a bypass capacitor across the power supply line.

The differential input voltage may be larger than V+_without

damaging the device. Protection should be provided to pre-vent the input voltages from going negative more than −0.3 VDC(at 25˚C). An input clamp diode can be used as shown

in the applications section.

The output of the LM139 series is the uncommitted collector of a grounded-emitter NPN output transistor. Many collectors can be tied together to provide an output OR’ing function. An output pull-up resistor can be connected to any available power supply voltage within the permitted supply voltage range and there is no restriction on this voltage due to the magnitude of the voltage which is applied to the V+_terminal

of the LM139A package. The output can also be used as a simple SPST switch to ground (when a pull-up resistor is not used). The amount of current which the output device can sink is limited by the drive available (which is independent of V+_{) and the}_β_{of this device. When the maximum current limit}

is reached (approximately 16 mA), the output transistor will come out of saturation and the output voltage will rise very rapidly. The output saturation voltage is limited by the ap-proximately 60ΩRSATof the output transistor. The low offset

voltage of the output transistor (1 mV) allows the output to clamp essentially to ground level for small load currents.

(79)

Typical Applications (V+_{= 15 V} DC)

One-Shot Multivibrator

00570610

Bi-Stable Multivibrator

00570611

(80)

Typical Applications(V+_{= 15 V}

DC) (Continued)

One-Shot Multivibrator with Input Lock Out

00570612

Pulse Generator

00570617

(81)

Typical Applications (V+_{= 15}

VDC) (Continued)

Large Fan-In AND Gate

00570613

ORing the Outputs

00570615

(82)

DC) (Continued)

Time Delay Generator

00570614

Non-Inverting Comparator with Hysteresis Inverting Comparator with Hysteresis

00570618

(83)

VDC) (Continued)

Squarewave Oscillator

00570616

Basic Comparator

00570621

Limit Comparator

00570624

Comparing Input Voltages of Opposite Polarity

00570620

Output Strobing

00570622

* Or open-collector logic gate without pull-up resistor

Crystal Controlled Oscillator

00570625

(84)

DC) (Continued)

Two-Decade High-Frequency VCO

00570623

V+= +30 VDC

250 mVDC≤VC≤+50 VDC

700 Hz≤fO≤100 kHz

www

.national.com

13

(85)

VDC) (Continued)

Transducer Amplifier

00570628

Zero Crossing Detector (Single Power Supply)

00570630

Split-Supply Applications (V+_{= +15}

VDCand V−= −15 VDC)

MOS Clock Driver

00570631

(86)

Split-Supply Applications(V+_{= +15 V} DC

and V−_{= −15 V}

DC) (Continued)

Zero Crossing Detector

00570632

Comparator With a Negative Reference

00570633

Schematic Diagram

00570601

(87)

Connection Diagrams

Dual-In-Line Package

00570602

Order Number LM139J, LM139J/883(Note 11), LM139AJ, LM139AJ/883(Note 12), LM239J, LM239AJ, LM339J

See NS Package Number J14A

Order Number LM339AM, LM339AMX, LM339M, LM339MX or LM2901M See NS Package Number M14A

Order Number LM339N, LM339AN, LM2901N or LM3302N See NS Package Number N14A

00570627

Order Number LM139AW/883 or LM139W/883(Note 11) See NS Package Number W14B,

LM139AWGRQMLV(Note 13) See NS Package Number WG14A

Note 11: Available per JM38510/11201

Note 12:Available per SMD# 5962-8873901

Note 13:See STD Mil Dwg 5962R96738 for Radiation Tolerant Device

(88)

Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted

Ceramic Dual-In-Line Package (J) Order Number LM139J, LM139J/883, LM139AJ,

LM139AJ/883, LM239J, LM239AJ, LM339J NS Package Number J14A

S.O. Package (M)

Order Number LM339AM, LM339AMX, LM339M, LM339MX, LM2901M or LM2901MX

(89)

Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

Molded Dual-In-Line Package (N)

Order Number LM339N, LM339AN, LM2901N or LM3302N NS Package Number N14A

Order Number LM139AW/883, LM139W/883 NS Package Number W14B

(90)

Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

Order Number LM139AWG/883, LM139WG/883 NS Package Number WG14A

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or systems which, (a) are intended for surgical implant into the body, or (b) support or sustain life, and whose failure to perform when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling, can be reasonably expected to result in a significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness.

BANNED SUBSTANCE COMPLIANCE

National Semiconductor certifies that the products and packing materials meet the provisions of the Customer Products Stewardship Specification (CSP-9-111C2) and the Banned Substances and Materials of Interest Specification (CSP-9-111S2) and contain no ‘‘Banned Substances’’ as defined in CSP-9-111S2.

(91)

LOW NOISE

QUAD J-FET OPERATIONAL AMPLIFIERS

.

LOW POWER CONSUMPTION

.

WIDE COMMON-MODE (UP TO VCC+) AND DIFFERENTIAL VOLTAGE RANGE

.

LOW INPUT BIAS AND OFFSET CURRENT

.

LOW NOISE en= 15nV/√Hz (typ)

.

OUTPUT SHORT-CIRCUIT PROTECTION

.

HIGH INPUT IMPEDANCE J–FET INPUT

STAGE

.

LOW HARMONIC DISTORTION : 0.01% (typ)

.

INTERNAL FREQUENCY COMPENSATION

.

LATCH UP FREE OPERATION

.

HIGH SLEW RATE : 13V/µs (typ)

N DIP14 (Plastic Package)

Inverting Input 2 Non-inverting Input 2 Non-inverting Input 1

CC

Non-inverting Input 4 Inverting Input 4

Non-inverting Input 3

Inverting Input 3

-Inverting Input 1

Output 2

074-01.EPS

PIN CONNECTIONS(top view)

DESCRIPTION

The TL074, TL074A and TL074B are high speed J–FET input quad operationalamplifiers incorporating well matched, high voltage J–FET and bipolar transis-tors in a monolithic integrated circuit.

The devicesfeaturehigh slew rates, low input bias and offset currents, and low offset voltage temperature coefficient.

D SO14 (Plastic Micropackage)

TL074

TL074A - TL074B

ORDER CODES

Part Number Temperature Range

(92)

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol Parameter Value Unit

VCC Supply Voltage - (note 1) ±18 V

Vi Input Voltage - (note 3) ±15 V

Vid Differential Input Voltage - (note 2) ±30 V

Ptot Power Dissipation 680 mW

Output Short-circuit Duration - (note 4) Infinite

Toper Operating Free Air Temperature Range TL074C,AC,BC

TL074I,AI,BI

Notes : 1. All voltage values, except differential voltage, are with respect to the zero reference level (ground) of the supply voltages where the zero reference level is the midpoint between VCC+and VCC–.

2. Differential voltages are at the non-inverting input terminal with respect to the inverting input terminal.

3. The magnitude of the input voltage must never exceed the magnitude of the supply voltage or 15 volts, whichever is less. 4. The output may be shorted to ground or to either supply. Temperature and /or supply voltages must be limited to ensure that the

dissipation rating is not exceeded.

Output

(93)

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

VCC=±15V, Tamb= 25oC (unless otherwise specified)

Symbol Parameter

TL074I,M,AC,AI,

AM,BC,BI,BM TL074C _Unit Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

Vio Input Offset Voltage (RS= 50Ω)

Iio Input Offset Current *

Tamb= 25oC Iib Input Bias Current *

Tamb= 25oC

SVR Supply Voltage Rejection Ratio (RS= 50Ω)

Tamb= 25oC

ICC Supply Current, per Amp, no Load

Tamb= 25oC

Vicm Input Common Mode Voltage Range ±11 +15

-12 ±

Ios Output Short-circuit Current Tamb= 25oC

±VOPP Output Voltage Swing

Tamb= 25oC RL= 2kΩ

GBP Gain Bandwidth Product (f = 100kHz,

Tamb= 25oC, Vin= 10mV, RL= 2kΩ, CL=100pF) 2 3 2 3

MHz

Ri Input Resistance 1012 1012 Ω

THD Total Harmonic Distortion (f = 1kHz, AV= 20dB,

RL= 2kΩ, CL= 100pF, Tamb= 25oC, VO= 2VPP) 0.01 0.01

%

en Equivalent Input Noise Voltage_{(f = 1kHz, R}

s= 100Ω) 15 15

nV

√ Hz

∅m Phase Margin 45 45 Degrees

VO1/VO2 Channel Separation (Av= 100) 120 120 dB

* The input bias currents are junction leakage currents which approximately double for every 10o_{C increase in the junction temperature.}

074-03.TBL

(94)

30

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREQUENCY

30

FREQUENC Y (Hz)

See Figure 2 = +25 C

30

10k 40k 100k 400k 1M 4M 10M

Ta mb= +25 C

3 0

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREE AIR TEMP.

30 See Figure 2

= 15V V_CC

= +25°C Tamb

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS LOAD RESISTANCE

30 MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS SUPPLY VOLTAGE

(95)

100

TEMPERATURE (°C) V

CC= 15V

074-09.EPS

INPUT BIAS CURRENT VERSUS FREE AIR TEMPERATURE

1000

TEMPERATURE (°C) R

L= 2kΩ V_O= 10V V_CC = 15V

074-10.EPS

LARGE SIGNAL DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION VERSUS

FREE AIR TEMPERATURE

FREQUENC Y (Hz)

DIFFERENTIAL

LARGE SIGNAL DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION AND PHASE

SHIFT VERSUS FREQUENCY

250

TEMPERATURE (°C)

V_CC = 15V No signal No load

074-12.EPS

TOTAL POWER DISSIPATION VERSUS FREE AIR TEMPERATURE

2.0

TEMPERATURE (°C)

V_CC = 15V No signal No load

074-13.EPS

SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER VERSUS FREE AIR TEMPERATURE

89

TEMPERATURE (°C) 83

COMMON MODE REJECTION RATIO VERSUS FREE AIR TEMPERATURE

(96)

6

VOLTAGE FOLLOWER LARGE SIGNAL PULSE RESPONSE

OUTPUT VOLTAGE VERSUS ELAPSED TIME

EQUIVALENT INPUT NOISE VOLTAGE VERSUS FREQUENCY

TOTAL HARMONIC DISTORTION VERSUS FREQUENCY

(97)

-Figure 1 : Voltage Follower

PARAMETER MEASUREMENT INFORMATION

-Figure 2 : Gain-of-10 Inverting Amplifier

-AUDIO DISTRIBUTION AMPLIFIER

(98)

-TYPICAL APPLICATIONS(continued) POSITIVE FEEDBACK BANDPASS FILTER

074-24.IMG

CASCADED BANDPASS F IL TER fo = 100kHz ; Q = 69 ; Gain = 16

OUTPUT B

074-23.IMG

SECOND ORDER BANDPASS F ILT ER fo = 100kHz ; Q = 30 ; G ain = 16

OUTPUT A

(99)

PM-DIP14.EPS

PACKAGE MECHANICAL DATA

14 PINS - PL ASTIC DIP OR CERDIP

Dimensions Millimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

a1 0.51 0.020

B 1.39 1.65 0.055 0.065

b 0.5 0.020

b1 0.25 0.010

D 20 0.787

E 8.5 0.335

e 2.54 0.100

e3 15.24 0.600

F 7.1 0.280

i 5.1 0.201

L 3.3 0.130

Z 1.27 2.54 0.050 0.100 _DIP14.TBL

(100)

PM-SO14.EPS

PACKAGE MECHANICAL DATA

14 PINS - PL ASTIC MICROPACKAGE (SO)

Dimensions Millimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

A 1.75 0.069

a1 0.1 0.2 0.004 0.008

a2 1.6 0.063

b 0.35 0.46 0.014 0.018

b1 0.19 0.25 0.007 0.010

C 0.5 0.020

c1 45o(typ.)

D 8.55 8.75 0.336 0.334

E 5.8 6.2 0.228 0.244

e 1.27 0.050

e3 7.62 0.300

F 3.8 4.0 0.150 0.157

G 4.6 5.3 0.181 0.208

L 0.5 1.27 0.020 0.050

M 0.68 0.027

S 8o(max.) _SO14.TBL

Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, SGS-THOMSON Microelectronics assumes no responsi-bility for the consequences of use of such information nor for any infringement of patents or other rights of third parties which may result from its use. No licence is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of SGS-THOMSON Microelectronics. Specifications mentioned in this publ ication are subject to change without notice. This pub lication supersedes and replaces all information previously supplied. SGS-THOMSON Microelectronics products are not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express written approval of SGS-THOMSON Microelectronics.

SGS-THOMSON Microelectronics GROUP OF COMPANIES

Australia - Brazil - France - Germany - Hong Kong - Italy - Japan - Korea - Malaysia - Malta - Morocco - The Netherlands

CODE

: