DETEKSI KENDARAAN BERSIRINE PADA
SISTEM PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh:
ALOYSIUS JOKO TRI ISMANTO NIM : 005114064
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007
SIRENE DETECTION AT
TRAFFIC LIGHT PRIORITY SYSTEM
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering
By :
ALOYSIUS JOKO TRI ISMANTO Student ID Number : 005114064
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT
ENGINEERING FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
TUGAS AKHIR
DETEKSI KENDARAAN BERSIRINE PADA
SISTEM PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS
Disusun oleh:
ALOYSIUS JOKO TRI ISMANTO NIM : 005114064
Telah disetujui oleh:
iii Dosen Pembimbing
TUGAS AKHIR
DETEKSI KENDARAAN BERSIRINE PADA SISTEM
PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS
Disusun oleh
ALOYSIUS JOKO TRI ISMANTO NIM : 005114064
Telah dipertahankan di hadapan Panitia Penguji
pada tanggal: 31 Januari 2007 dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Wiwien Widyastuti, S.T., M.T.
Sekretaris : Ir. Iswanjono, M.T.
Anggota : B. Djoko Untoro S., S.Si., M.T.
Anggota : Damar Wijaya, S.T., M.T.
Yogyakarta, 2007 Fakultas Teknik
Universitas Sanata Dharma Dekan Fakultas Teknik,
Pernyataan Keaslian Karya
”Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah”.
Yogyakarta, 23 Maret 2007 Penulis
Aloysius Joko Tri Ismanto
Tuhan adalah sumber segalanya.
Berusahalah dan jangan putus asa dalam meraih apa yang kamu
inginkan. Disertai doa, percaya, dan berprasahlah pada-Nya niscaya
Tuhan akan memberi kelegaan dan keberhasilan.
(Al. Joko T)Karya ini kupersembahkan untuk :
Tuhanku Yesus Kristus dan Bunda Maria
(terima kasih atas berkat dan rahmatnya)
Kedua orang tuaku:
Bapak dan Ibu ku yang selalu tiada henti memberiku doa, kekuatan serta
Kedua kakakku:
Fx.Purwanto dan Y. Iwan K
Terima kasih dukungannya. Tidak terlupa juga mbak Santi : terima kasih
dukungannya.
Ponakanku :
”si Kembar” Elma & Elsa yang selalu menghiburku dengan gangguan dan
keceriaanmu.
Almarhum / mah eyang kakung dan putri semuanya yang telah memberiku
semangat untuk menyelesaikan kuliah.
Almamaterku...
INTISARI
Deteksi kendaraan bersirine pada sistem prioritas lampu lalu lintas merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi suara sirine yang melintas dari arah tertentu. Apabila sensor menangkap adanya suara sirine maka akan diteruskan untuk menyalakan lampu hijau pada lampu pengatur lampu lalu lintas.
Alat ini terdiri dari sensor, penguat, tapis pelewat rendah dan tinggi, pembanding, mikrokontroler, dan rangkaian keluaran yaitu seperangkat lampu pengatur lalu lintas. Sensor yang dipakai adalah mikropon jenis kondensor. Penguat digunakan untuk penguatan tegangan yang keluar dari mikropon. Untuk melewatkan frekuensi rendah dan frekuensi tinggi dari suara sirine menggunakan tapis frekuensi. Pembanding berfungsi untuk membandingkan tegangan dari keluaran tapis dengan tegangan referensi yang akan diteruskan ke mikrokontroler yang berfungsi sebagai pengendali utama. Untuk rangkaian keluaran menggunakan seperangkat lampu pengatur lalu lintas.
Hasil akhir pada perancangan alat ini adalah seperangkat lampu pengatur lalu lintas yang memberikan prioritas pada kendaraan bersirine. Apabila terdapat kendaraan yang membunyikan sirine dari arah tertentu, maka lampu hijau akan menyala pada sisi atau jalur yang dilalui oleh kendaraan bersirine tersebut.
ABSTRACT
The detection of vehicle with sirene in the traffic light priority system is a device to detect siren sound quickly passing by from certain direction. If the censor catches such sirene sound, the green lamp of a traffic light will be turn on.
The device consist of a censor, amplifier, high pass and low pass filter, comparator, microcontroller, and output circuit, which is a set of traffic light controller. The censor used is a microphone condenser. The amplifier is applied to have voltage gain from the microphone. To overcome high and low frequency of sirene sound, the device applies the frequency filter. The comparator functions is to compare voltage from output of filter with voltage reference which will be carried on to the microcontroller functioning as the main controller. The device applies a set of traffic light controller as the output circuit.
The final result for arrangement of this device is a set of traffic light controller which gives priority for a vehicle with sirene. If there is a vehicle ringing its siren from certain direction, the green lamp of the traffic light will be on at lane or side in which the vehicle will pass by.
Keyword : condenser microphone, high pass and low pass filter, comparator.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, oleh karena kasih dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat meyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Deteksi kendaraan bersirine pada sistem prioritas lampu pengatur lalu lintas”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sanatha Dharma Yogyakarta.
Tersusunnya tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang dalam kepada :
1. Bapak Ir. Iswanjono, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan hingga tugas akhir ini dapat tersusun.
2. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T.,selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan, petunjuk dan saran.
3. Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan saran.
4. Bapak B. Djoko Untoro S., S.Si, M.T., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan saran.
5. Bapak dan Ibuku : Ant Sukidjan dan Ch. Mujirah atas doa, dukungan semangat serta kasih sayang dan memberiku apa yang aku butuhkan (material dan sepiritual).
6. Kedua Kakakku : Fx. Purwanto dan Y. Iwan K terima kasih atas dukungannya.
7. Mbak Santi : terima kasih dukungannya.
9. Almarhum/mah eyang kakung putri semuanya : terima kasih petuah dan dorongan sebelum meninggal agar aku bisa lulus kuliah dan jadi orang yang berguna.
10.M. Kristiani Listya Dewi dan Ibu Sarjilah yang selalu memberiku dorongan doa dan semangat agar bisa menyelesaikan kuliah.
11.Teman tim-ku Bowo : terima kasih tempat, bantuan, curhat, keluh kesah dan segalanya prend, tomorow never day prend...!. Danang ”koplo” dan David : terima kasih kerja samanya meski kaliyan jarang kumpul dengan berbagai alasan dan tim kita jadi ”ugal-ugalan”.
12.Ludoni ”iyung”, Aan ”bodonk”, Yosep, Hendry ”tangkur”, terima kasih bantuannya.
13.Teman-teman seperjuangan TA : Aas ”ganyonk”, Agung ”greg”, Harry ”putter”, Marcelinus Sigit, Jadmiko ”plentit”, Wahyu ”stoncold”, Nico, Sigit ”boss”, Suryo. Terima kasih kerjasamanya.
14.Teman ex. Kontrakanku : Puguh ”kumis” Setiawan, Victor ”ucok” Simorangkir, Fredy. Terima kasih coy, together in one bottle prend...?
15.Anak-anak kos-kosan XXX : Christoper, Wahyu, Paul, Sadiman, Dasry ”gothet”, Angga ”waunx”, Arnanto. Terima kasih tempat dan bantuannya. 16.Teman-teman seperjuangan TIM PHK A2 : Andre ”cutek”, Koko,
Frengky, Indra, Hernomo, Yayuk, Sulis, Liong, Andry, Eva, Suryani ”butet”, Nendy, Galuh. Terima kasih kerjasamanya prend.
17.Semua teman-teman TE angkatan 2000 dan teman-temanku semua yang tidak bisa disebut satu persatu. Terima kasih semua bantuannya.
Semoga Tuhan membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis sungguh sangat menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam pembuatan dan penyusunan Tugas Akhir ini, maka dari itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan penulis.
Yogyakarta, Maret 2007
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... iii
HALAMAN PENGESAHAN... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... v
HALAMAN PERSEMBAHAN... vi
INTISARI... ... vii
ABSTRACT... ... viii
KATA PENGANTAR... ix
DAFTAR ISI... ... xi
DAFTAR TABEL... ... xiv
DAFTAR GAMBAR... xv
DAFTAR LAMPIRAN... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Judul ... 1
1.2 Latar Belakang ... 1
1.3 Rumusan masalah ... 2
1.4 Batasan masalah ... 2
1.5 Tujuan penelitian ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 4
2.1 Mikropon kondensor ... 4
2.2 Penguat tak membalik ... 4
2.3 Penapis ... 6
2.3.1 Tapis pelewat rendah ... 8
2.3.2 Tapis pelewat tinggi ... 8
2.4 Pembanding (comparator) ... 10
2.5 Relay ... 12
2.6 Rangkaian penggerak beban ... 14
2.7 Rangkaian keluaran ... 15
BAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS ... 17
3.1 Perancangan penguat tak membalik ... 17
3.2 Rangkaian tapis ... 19
3.2.1 Rangkaian tapis pelewat rendah ... 19
3.2.2 Rangkaian tapis pelewat tinggi ... 20
3.3 Perancangan pembanding ... 22
3.4 Rangkaian penggerak relay ... 23
3.5 Rangkaian relay dan penampil lampu lalu lintas ... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25
4.1 Hasil pengujian dan pembahasan ... 25
4.2 Sensor dan penguat ... 25
4.3 Penapis ... 26
4.3.1 Penapis lolos rendah ... 26
4.3.2 Penapis lolos tinggi ... 28
4.4 Pembanding ... 30
4.5 Driver relay ... 31
BAB V PENUTUP ... 32
5.1 Kesimpulan ... 32
5.2 Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan mikropon kondensor ... 5
Gambar 2.2 Penguat tak membalik ... 6
Gambar 2.3 Rangkaian tapis pelewat rendah pasif ... 9
Gambar 2.4 Tapis lolos rendah aktif orde dua ragam umpan balik ... 10
Gambar 2.5 Rangkaian tapis pelewat tinggi pasif ... 11
Gambar 2.6 Tapis lolos tinggi aktif orde dua ragam umpan balik ... 11
Gambar 2.7 Rangkaian pembanding non inverting dengan tegangan referensi ... 13
Gambar 2.8 Kurva karakteristik input output pembanding ... 13
Gambar 2.9 Relay ... 14
Gambar 2.10 Transistor sebagai penguat arus ... 15
Gambar 3.1 Diagram blok sistem ... 17
Gambar 3.2 Rangkaian penguat tak membalik ... 19
Gambar 3.3 Tapis pelewat rendah aktif ... 20
Gambar 3.4 Tapis pelewar tinggi aktif ... 22
Gambar 3.5 Rangkaian pembanding dengan tegangan referensi ... 23
Gambar 3.6 Rangkaian penggerak relay ULN2803 ... 23
Gambar 3.7 Rangkaian relay dan penampil lampu lalu lintas ... 24
Gambar 4.1 Grafik tanggapan frekuensi LPF ... 28
Gambar 4.2 Grafik tanggapan frekuensi HPF ... 30
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Tegangan keluaran sensor setelah penguatan ... 26
Tabel 4.2 Data pengujian tegangan keluaran rangkaian LPF ... 27
Tabel 4.3 Data pengujian tegangan keluaran rangkaian HPF ... 29
Tabel 4.4 Data pengujian tegangan keluaran pembanding ... 30
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar rangkaian sensor, penguat, filter, pembanding ... L1 Lampiran 2. Gambar rangkaian driver relay, dan lampu lalu lintas ... L2 Lampiran 3. Datasheet IC TL072 ... L3 Lampiran 4. Datasheet IC LM741 ... L4 Lampiran 5. Datasheet IC ULN2803 ... L5
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Judul
Deteksi kendaraan bersirine pada sistem prioritas lampu lalu lintas
1.2Latar Belakang
Sampai saat ini kebanyakan lampu pengatur lalu lintas masih menggunakan time driven atau pewaktuan, dengan kata lain kondisi nyala lampu pada saat jam 8 pagi berbeda dengan kondisi nyala lampu pada saat jam 8 malam. Time driven tidak bisa mengatasi hal-hal khusus, misalnya apabila ada suatu kendaraan bersirine yang membunyikan sirine sewaktu mengawal iring-iringan kendaraan pejabat yang melewati suatu persimpangan. Saat itu lampu pengatur lalu lintas dalam kondisi merah, iring-iringan tersebut harus mendapat prioritas lebih dulu, sehingga petugas akan turun kejalan untuk mengatur kondisi itu. Event driven memungkinkan untuk mengatasi hal tersebut karena bekerjanya lampu pengatur lalu lintas secara otomatis dengan bantuan beberapa sensor. Event driven yaituberdasar keadaan nyata saat itu.
2
1.3Rumusan Masalah
Saat ini pertambahan jumlah kendaraan semakin meningkat tetapi sistem pengaturan lampu lalu lintas masih belum memadai, yaitu masih menggunakan sistem pewaktuan tanpa prioritas. Oleh karena jumlah kendaraan yang semakin meningkat, maka dibutuhkan sistem pengaturan lampu lalu lintas dengan kinerja yang menggunakan sistem prioritas. Yang diberikan prioritas disini adalah kendaraan yang bersirine, diantaranya adalah mobil ambulan, mobil polisi, mobil pemadam kebakaran, dan mobil iring-iringan pejabat.
Permasalahan yang muncul diantaranya :
1. Belum adanya prioritas untuk kendaraan bersirine pada sistem lampu pengatur lalu lintas.
2. Belum adanya sistem lampu pengatur lampu lalu lintas yang mensdeteksi sirine.
1.4Batasan Masalah
Permasalahan yang akan diangkat dalam penelitian dibatasi pada beberapa persoalan sebagai berikut :
1. Kendaraan bersirine yang membunyikan sirine sebelum melewati suatu persimpangan dari arah yang berbeda dan datangnya tidak bersamaan. 2. Yang dideteksi adalah suara sirine bukan kendaraannya.
3
4. Suara sirine yang dipakai adalah suara sirine khusus yang dipakai pada penelitian ini bukan suara sirine yang dipakai pada kendaraan pada umumnya.
5. Penelitian ini hanya merancang dan menganalisa perangkat keras dan mikrokontroler hanya sebagai pendukung saja.
1.5Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah :
1. Membuat miniatur (prototipe) perangkat keras sistemprioritas lampu lalu lintas untuk mendeteksi suara sirine dari kendaraan bersirine dengan bantuan aplikasi mikrokontroler AT89S51.
2. Merancang suatu rangkaian elektronika yang dapat bekerja secara otomatis untuk mengatur lampu lalu lintas.
3. Membuat sistem pengendali lampu lalu-lintas yang dapat memberikan prioritas pada suatu kendaraan yang diutamakan yaitu kendaraan bersirine.
1.6Manfaat
BAB II
DASAR TEORI
Sistem prioritas lampu pengatur lampu lalu lintas untuk mendeteksi suara sirine dari kendaran bersirine terdiri dari beberapa bagian, yaitu sensor suara, penguat operasional (op-amp), rangkaian tapis lolos rendah (Low Pass Filter), rangkaian tapis lolos tinggi (High Pass Filter), rangkaian pembanding
(comparator), mikrokontroler dan perangkat lampu pengatur lalu lintas.
Sensor suara yang digunakan adalah mikropon. Penguat operasional untuk penguatan tegangan keluaran dari sensor. Tapis pelewat rendah (LPF) berfungsi meloloskan frekuensi rendah sedangkan tapis pelewat tinggi (HPF) untuk meloloskan frekuensi tinggi. Pembanding berfungsi sebagai pembanding tegangan masukan pembanding dengan tegangan referensi. Mikrokontroler merupakan kendali utamanya. Sedangkan untuk tampilan keluaran sistem akan menggunakan perangkat lampu lalu lintas.
2.1 Mikropon kondensor
Mikropon (mic) berfungsi untuk menangkap suara sirine dari suatu kendaraan yang melintas. Mikropon yang digunakan adalah mikropon jenis kondensor. Mikropon kondensor dipilih karena memiliki kepekaan yang sangat teliti (fidelity), tetapi dengan fidelity yang tinggi tersebut suara-suara dari derau kendaraan juga akan terekam.
5
Mikropon kondensor adalah jenis elektret dengan diafragma (penggetar) merupakan selembar bahan bukan penghantar yang tersalut pelat logam atau alumunium yang dirapatkan. Penggetar dan pelat logam membentuk kapasitas, akan berubah-ubah apabila penggetar terkena getaran dari sumber suara. Susunan mikropon kondensor terlihat pada Gambar 2.1.
Mikropon lalu ditata dengan selembar kasa logam tipis menghadap diafragma dengan sisi dari diafragma dilapisi tipis dengan logam. Bila gelombang suara menggetarkan diafragma, maka kapasitor antara diafragma dan kasa logam akan berubah. Perubahan kapasitansi ini akan membentuk sebuah gelombang tegangan atau arus yang dapat disalurkan dari hubungan-hubungan tadi. Mikropon dikemas dalam suatu wadah akustik yang dirancang untuk menahan resonansi dan untuk membuat respon yang halus terhadap jangkauan audio.
(Ujung Keluaran)
Kontak Diafragma
Isolator
6
2.2 Penguat tak membalik
Penguat tak membalik digunakan untuk mengubah besarnya tegangan yang diterima oleh sensor suara. Penguat tak membalik digunakan karena memiliki impedansi masukan yang tinggi sehingga dapat dipergunakan untuk menghubungkan sebuah sumber dengan impedansi tinggi ke beban keluaran berimpedansi rendah. Selain itu, tegangan keluaran dari penguat tak membalik memiliki polaritas tegangan yang sama dengan masukannya. Konfigurasi dasar penguat tak membalik diperlihatkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Penguat tak membalik.
7
melewati hambatan Rf dan Vi adalah tegangan masukan ke op-amp, sehingga arus yang mengalir pada R1 adalah :
1
R Vi
I = ……….……….……(2.1)
Arah arus (I) tergantung pada polaritas Vi. Arus masukan ke terminal (-)
op-amp tersebut dapat diabaikan. I mengalir melalui Rf dan penurunan tegangan
yang melintasi Rf dinyatakan oleh VRf dengan persamaan :
VRf = I ( Rf ) =
1
R Rf
x Vi ……….……….…..(2.2)
Dengan VRf adalah tegangan pada hambatan Rf
Tegangan keluaran Vo didapat dengan menambahkan penurunan tegangan
yang melintasi Rf, yaitu Vi, ke tegangan yang melintasi Rf, yaitu VRf, dan
memberikan persamaan :
Vo = Vi + 1
R Rf
Vi ...……….(2.3)
atau :
Vo = ⎥
⎦ ⎤ ⎢
⎣ ⎡
+
1
1
R Rf
8
Dari persamaan 2.4, gain tegangan dihitung dengan :
ACL=
i V Vo
= 1 +
1
R Rf
………….……….…(2.5)
Dengan ACL adalah gain (penguatan tegangan)
2.3 Penapis
Penapis adalah sebuah alat atau rangkaian yang meneruskan atau meloloskan arus listrik pada frekuensi-frekuensi atau jangkauan frekuensi tertentu serta menahan (menghalangi) arus listrik dengan frekuensi-frekuensi lainnya.
Secara khusus, sebuah penapis aktif adalah suatu rangkaian penapis yang tersusun atas resistor-resistor dan kapasitor-kapasitor yang disertai suatu rangkaian penguat yang biasanya menggunakan penguat operasional (op-amp). Sedangkan penapis pasif hanya terdiri rangkaian inti penapis yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor.
2.3.1 Tapis pelewat rendah (Low Pass Filter : LPF)
9
C R
Vout Vin
Gambar 2.3 Rangkaian tapis pelewat rendah (LPF) pasif.
Frekuensi cut-off (fc) dapat dicari dengan persamaan :
RC
f
cπ
2
1
=
(Hz)………...………….………..……..(2.6)Dengan fc adalah frekuensi cut-off
Tegangan keluaran (Vout) sebagai fungsi frekuensi masukan dinyatakan dengan :
Vout = xVin
f f
0
1 1
+
……….………..………….…(2.7)
Jika nilai C semakin kecil, maka frekuensi cut-off semakin tinggi (hanya tegangan frekuensi tinggi yang diratakan, maksudnya tegangan frekuensi tinggi pada LPF = 0) dan sebaliknya jika nilai C diperbesar, maka frekuensi cut-off akan semakin rendah.
10
R2 R1
C1
Vo Vi
+
-LM741 3
2
6
R4
C2
Gambar 2.4 Tapis lolos rendah (LPF) aktif orde dua ragam umpan balik
Dari gambar 2.4 tersebut diatas frekuensi cut- off dinyatakan dengan :
2 1 5 3 4
2 )
(
1
C C R R C =
ω
2 1 5 3 4
2 )
( 2
1
C C R R fC
π
= Hz ……….(2.8)
Penguatan pada LPF dinyatakan dengan :
1 4
R R
Av= ...(2.9)
2.3.2 Tapis pelewat tinggi (High Pass Filter : HPF)
11
R
Vin
C
Vout
Gambar 2.5 Rangkaian tapis pelewat tinggi (HPF) pasif.
Frekuensi cut-off (fc) dapat dicari dengan pesamaan :
RC fc π
2 1
= (Hz) ……….…...(2.10)
Tegangan keluaran (Vout) sebagai fungsi frekuensi masukan dinyatakan dengan :
xVin
f f Vout
0
1 1
+
= ……….……….(2.11)
Tapis lolos tinggi pasif agar dapat menjadi tapis lolos tinggi aktif perlu dikombinasi dengan op-amp seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6.
Vo
C5
C3
C
Vi
C4
R5
R4
+
-LM741 3
2
6
12
Dari gambar 2.6 tersebut diatas frekuensi cut-off dinyatakan dengan :
2 1 5 4 5
4 )
( 1
C C R R
c =
ω …..……….(2.12)
2 1 5 4 5
4 )
( 2
1
C C R R fc
π
= ………...(2.13)
Penguatan pada HPF dinyatakan dengan :
3 5
C C
Av= ...(2.14)
2.4 Pembanding (Comparator)
Pembanding (comparator) merupakan aplikasi op-amp yang tidak linear. Artinya Vout maksimum sebesar +Vsat atau –Vsat. Dalam rangkaian pembanding, kedua tegangan masukan pada op-amp dapat mempunyai nilai yang berbeda, sedangkan keluaran yang dihasilkan adalah pada salah satu daerah saturasi.
Pembanding banyak macamnya, salah satunya adalah pembanding non
inverting dengan tegangan referensi. Sebuah rangkaian dengan tegangan referensi
Vref dipasangkan pada terminal masukan inverting dan sinyal masukan Vin pada
13
keluaran Vout akan sebesar tegangan saturasi positif (+Vsat), sehingga diperoleh kurva karakteristik input-output seperti Gambar 2.8
Vref Vi
Vo
R2
R1 +
-TL072 3
2
1
Gambar 2.7 Rangkaian pembanding non inverting dengan tegangan referensi
+Vsat
Vref
Vin Vout
- Vsat
Gambar 2.8 Kurva karakteristik input-output
Secara matematis operasi dari pembanding non inverting dapat dinyatakan sebagai berikut :
14
Dari Gambar 2.7 tegangan Vref dapat dicari dengan persamaan :
xVin R R
R Vref
2 1
2 +
= ………...(2.15)
Dengan Vin adalah tegangan yang masuk ke tegangan Vref (terminal inverting)
2.5 Relay
Relay merupakan suatu saklar yang bekerja berdasar sistem elektro
magnetis untuk mengoperasikan seperangkat kontak. Relay terdiri atas kumparan kawat penghantar yang digulung pada former teras magnet. Apabila kumparan diberi arus, maka medan magnet yang dihasilkan kumparan akan menarik pengungkit yang berfungsi sebagai penutup atau pembuka kontak. Gambar relay
dapat dilihat pada Gambar 2.9.
3
5
4 1
2
COM
NO NC
Gambar 2.9 Relay
Relay akan bekerja apabila dikendalikan atau diberi tegangan dari luar.
Pada relay terdapat 2 jenis keadaan normal sebelum terpengaruh kontrol dari luar, yaitu :
1. Normally open (NO) yaitu keadaan awal kontaktor terbuka.
15
2.6 Rangkaian penggerak beban (driver)
Penggerak beban digunakan untuk menyalakan beban yang membutuhkan arus besar seperti relay. Fungsi dari penggerak beban adalah untuk penguat arus yaitu untuk memperkuat arus masukan agar dapat menggerakkan beban keluaran. Penggerak sederhana biasanya berupa rangkaian transistor common emitter yang terlihat seperti Gambar 2.10.
Rb
VCC
Vin
BE
V
RL
Ic
hfe
Ib Ie
Gambar 2.10 Transistor sebagai penguat arus
Dari gambar 2.10 beban yang akan dikontrol (RL) ditempatkan pada kaki
kolektor. Dengan Ib adalah arus pada basis, Rb hambatan pada basis,
untuk transistor silicon, maka arus masukan (Ib) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
7 , 0
=
BE
V
Ib =
Rb V
Vin− BE
………(2.16)
16
transistor ON, maka arus penggerak beban harus lebih kecil dari Ic (max) dan dinyatakan dengan :
Ic = Ib x hfe ………...(2.17)
2.7 Rangkaian keluaran
Rangkaian keluaran dari sistem ini adalah lampu pengatur lalu lintas
(traffic light). Lampu lalu lintas keluaran berdasar 4 posisi yaitu utara, timur,
BAB III
PERANCANGAN PERANGKAT KERAS
Pada perancangan, sistem yang akan dibuat terlihat seperti dalam diagram blok Gambar 3.1 :
Pembanding
(comparator)
Tapis Rendah
dan Tapis Tinggi
Out
M I K R O K O N T R O L E R
Penguat Sensor 1
Gambar 3.1 Diagram blok sistem
Dari diagram blok Gambar 3.1, penulis hanya merancang dan menganalisa perangkat keras selain mikrokontroler. Perangkat keras dan lunak mikrokontroler tidak dibahas pada penelitian ini.
3.1 Perancangan Penguat Tak Membalik
18
sebesar ± 15 volt (datasheet). Untuk keluaran tegangan dari penguat yang diinginkan adalah ± 3 volt (untuk tegangan masukan mikrokontroler logika 1). Keluaran tegangan dari sensor (mic) yaitu untuk Vcc +12 volt frekuensi 1000 Hz, amplitudo tegangan keluaran sensor adalah 0,026 Vpp (terukur) dan untuk frekuensi 3000 Hz, amplitudo tegangan keluaran sensor adalah 0,16 Vpp (terukur). Maka untuk mendapatkan tegangan keluaran dari penguat sebesar ± 3 volt diperlukan penguatan ± 250 kali. Sehingga tegangan yang dihasilkan oleh penguat tak membalik adalah 250 kali tegangan sensor.
Dengan 250ACL = dan dipilih R1 = 1 KΩ, maka dari persamaan 2.5 dapat dicari nilai Rf sebagai berikut :
ACL = 1 + 1
R Rf
1 1 250= + Rf
f
R = 249 KΩ
Karena resistor dengan hambatan 249 KΩ dipasaran tidak tersedia maka dipilih resistor dengan hambatan yang mendekati, yaitu 240 KΩ.
19
Gambar 3.2 Rangkaian penguat tak membalik
3.2 Rangkaian tapis
3.2.1 Rangkaian tapis pelewat rendah (Low Pass Filter : LPF)
Rancangan tapis pelewat rendah aktif menggunakan IC LM741 yang tidak melakukan penguatan tegangan (penguatan Av = 1). LPF aktif ini menggunakan komponen R dan C serta digabungkan dengan sebuah op-amp jenis IC LM741. Komponen LPF ditentukan dengan menggunakan perhitungan seperti persamaan 2.8. frekuensi cut-off yang diinginkan adalah pada 1000 Hz,
dan 22 nF maka
Ω =
=R K
R2 4 2,6 C5 = C3 =yang dibutuhkan :
2 1 5 3 4 2 ) ( 2 1 C C R R fC π = Hz 1000 = 2 1 3 9 2 ) 10 22 2600 ( 2 1 xC x x − π 6280 = 2 1 3) 14872 . 0 ( 1 xC 2421,833778 = 2 1 3) ( 1 C F
20
Karena kapasitor dengan kapasitansi 17 µF tidak tersedia di pasaran maka dipakai 18 µF. perancangan penguatan pada penapis yang diinginkan adalah 1, dari persamaan 2.9 didapatkan :
=
1
C
Av = =
1 4
R R
1, maka R4 =R1= 2,6 KΩ
Dari perhitungan diatas dapat disusun rangkaian tapis pelewat rendah aktif seperti Gambar 3.3.
C1
22nF
2,6K Vi
R4
C2
+
-LM741 3
2
6
Vo R1
2,6K
18uF R2
2,6K
Gambar 3.3 Rangkaian tapis pelewat rendah aktif.
3.2.2 Rangkaian tapis pelewat tinggi (High Pass Filter : HPF)
Tapis pelewat tinggi hampir sama dengan tapis pelewat rendah yaitu menggunakan komponen R, C dan op-amp tapi letaknya berbeda. HPF ini juga menggunakan op-amp jenis IC LM741. Komponen HPF ditentukan dengan menggunakan perhitungan seperti persamaan 2.13. Frekuensi cut-off yang diinginkan adalah pada 3000 Hz, C4 =C5 =33nF dan R5 =10KΩ, maka yang dibutuhkan :
4
21 2 1 5 4 5 4 ) ( 2 1 C C R R fc
π
= Hz
2 1 4 9 9 ) 10000 10 33 10 33 ( 2 1 3000 xR x x x
x − −
= π 2 1 4 11 ) 10 089 , 1 ( 1 18840 xR x − = 2 1 4 1 062172 , 0 R = 2 1 4 08441 ,
16 = R Ω =258,708
4
R
Karena resistor 1% dengan hambatan 258,708 Ω tidak tersedia dipasaran, maka dipakai resistor dengan hambatan terdekat yaitu 261 Ω.
Penguatan (gain) yang diinginkan pada perancangan adalah 1, maka dari persamaan 2.14 didapat perhitungan untuk C3.
1 3 5 = = C C
Av , maka C3 =33nF
22 Vi 258 R4 33nF 33nF C4 33nF C3 C5 Vo + -LM741 3 2 6 R5 10K
Gambar 3.4 Tapis pelewat tinggi aktif
3.3 Perancangan pembanding (Comparator)
Rangkaian pembanding dalam perancangan menggunakan rangkaian pembanding non inverting dengan tegangan referensi yang mengaplikasikan IC
op-amp TL072. Tegangan referensi yang diinginkan adalah 3 volt. yang
digunakan adalah 2,2 KΩ dan Vcc = +5 V, maka dengan persamaan 2.15 nilai dapat dicari sebagai berikut :
1 R 2 R xVin R R R Vref 2 1 2 + = 5 2200 3 2 2 x R R ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = 2 2 5 3
6600+ R = R
= 3300 Ω
2
23 +5V Vi Vo R2 3K3 + -TL072 3 2 1 R1 2K2 VCC dari filter
Gambar 3.5 Rangkaian pembanding dengan tegangan referensi
Dari Gambar 3.5 terlihat bahwa untuk masukan ke Vref dipakai pembagi tegangan untuk menurunkan tegangan. Karena Vref yang diinginkan +3 volt dan Vcc yang dipakai adalah +5 volt, maka untuk mendapatkan tegangan referensi +3 volt menggunakan pembagi tegangan.
3.4 Rangkaian penggerak relay
Untuk penggerak relay digunakan rangkaian transistor penguat arus yang terintegrasi dalam IC ULN2803. Sebuah IC memiliki 8 pasang transistor Darlington. Rangkaian penggerak relay diperlihatkan pada Gambar 3.6.
IN 1 2 3 4 5 6 OUT1 8 1 4 16 IN7 14 Dari uC OUT7 15 COM IN2 11 17 10 IN5 IN1 OUT 1 2 3 4 5 6 7 OUT3 IN4 IN8 12 IN3 OUT5 2 IN6 OUT8 9 +12V 18 13 OUT6 3 6 OUT2 Ke Relay 5 OUT4 GND
24
Relay yang dipakai dalam perancangan ini adalah relay 12 V SPDT (Single Pole
Double Throw ). Tegangan keluaran dari mikrokontroler untuk logika 1 adalah +5
volt. Tegangan masukan yang dibutuhkan rangkaian penggerak relay minimum agar dapat mencatu relay adalah 3,5 volt. Tegangan keluaran mikrokontroler (+5 volt) sudah dapat mencatu rangkaian penggerak relay (IC ULN2803).
3.5 Rangkaian relay dan penampil lampu lalu lintas (LL)
Penampil yang digunakan adalah lampu pijar 12 volt. Untuk sebuah persimpangan 4 arah dibutuhkan 12 lampu, yaitu 4 lampu warna merah, kuning, hijau. Masing-masing lampu tersebut dihubungkan dengan relay yang terhubung dengan pin COM dan OUTPUT dari rangkaian penggerak relay (IC ULN2803) untuk pensaklarannya. Pin COM berfungsi sebagai sumber tegangan tetap 12 volt. Perancangan ini menggunakan relay SPDT 12 volt yang mampu dilewati arus hingga 3 ampere. Susunan rangkaian relay dan lampu lalu lintas terlihat pada Gambar 3.7.
12V
IN
+12V
Dari ULN2803 1 2
LAMPU
1 2
RELAY 3
5 4 1 2
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan ditunjukan hasil pengujian dan pembahasan sensor suara untuk mendeteksi suara sirine. Pengujian dan pembahasan ini bertujuan untuk menunjukan rancangan dari rangkaian sensor, penapis aktif lolos-rendah
(low-pass), penapis aktif lolos tinggi (high-pass) dan pembanding (comparator).
Adapun pengujiannya dilakukan dengan cara memberi masukan frekuensi dari
function generator dengan frekuensi yang berbeda-beda pada sensor dan melihat
tegangan keluaran tiap blok sistem. Frekuensi cut-off (fc) yang diinginkan sebesar
1000 Hz untuk penapis lolos rendah dan frekuensi cut-off (fc) sebesar 3000 Hz untuk penapis lolos tinggi.
4.1 Hasil Pengujian dan Pembahasan
Pada bagian ini akan diamati bagaimana tegangan keluaran dari sensor dan penguat, penapis aktif lolos rendah dan penapis lolos tinggi, pembanding serta
driver relay. Pada penelitian ini yang diamati adalah tegangan keluaran data
manual tanpa mikrokontroler.
4.2 Sensor dan penguat
Sensor yang digunakan adalah mikropon kondensor. Rangkaian sensor menggunakan catu tegangan +12 volt. Sumber suara yang dipakai adalah dari
speaker yang dihubungkan langsung dengan function generator. Amplitudo
26
Frekuensi yang digunakan sebagai sumber antara 1 KHz sampai dengan 3,5 KHz. Tegangan keluaran dari sensor setelah dikuatkan 250 kali terlihat dalam Tabel 4.1
Tabel 4.1. Tegangan keluaran sensor mic setelah penguatan.
Masukan frekuensi (KHz)
Keluaran tegangan (Volt)
1 0,334 1,25 0,0796
1,5 0,178 1,75 0,4
2 0,158 2,25 0,158
2,5 0,088 2,75 0,184
3 0,244 3,25 0,133
3,5 0,140
Dari Tabel 4.1 terlihat bahwa tegangan keluaran yang dihasilkan setelah penguatan masih kecil, karena pada perancangan tegangan keluaran setelah penguatan yang diharapkan adalah ± 3 volt. Ini dikarenakan sumber frekuensi yang dipakai dengan amplitudo kecil. Agar diperoleh tegangan keluaran yang lebih besar, amplitudo sumber frekuensi diperbesar pula. Dengan tegangan keluaran seperti pada Tabel 4.1 belum bisa untuk mencatu rangkaian berikutnya.
4.3 Penapis
4.3.1 Penapis Lolos-Rendah (Low-Pass Filter)
27
rentang frekuensi antara 10 Hz sampai 10 KHz, dengan amplitudo 5 Vpp. Tabel 4.2 adalah hasil dari pengujian penapis lolos-rendah.
Tabel 4.2. Data pengujian tegangan keluaran rangkaian penapis lolos-rendah.
Frekuensi (Hz)
Vin (Vpp)
Vout (Vpp)
Penguatan (Vo/Vi)
10 5 4,7 0,94
20 5 5 1 30 5 5 1 40 5 5 1 50 5 5 1 60 5 5 1
70 5 5,1 1,02
80 5 5,1 1,02
90 5 5,3 1,06
100 5 5,3 1,06
200 5 5,1 1,02
300 5 5 1
400 5 4,8 0,96
500 5 4,6 0,92
600 5 4,3 0,86
700 5 4 0,8
800 5 3,8 0,76
900 5 3,4 0,68
1000 5 2,7 0,36 1500 5 1,8 0,36 2000 5 1 0,2
2500 5 0,797 0,159
3000 5 0,522 0,1
5000 5 0,059 0,011
10000 5 0,075 0,015
28
tersebut, alat sering tidak bekerja sebagaimana mestinya.bila diamati nilai penguatan saat frekuensi masukan 1000 Hz dan 2000 Hz, maka dari data dapat diketahui nilai kemiringan kurva (roll-off) adalah 0,2 – 0,36 = - 0,16 volt/oktaf. Dari tabel 4.2 dapat dibuat grafik tanggapan frekuensi seperti Gambar 4.1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1 10 100 1000 10000
frekuensi
Vo
/V
1
Gambar 4.1 Grafik tanggapan frekuensi LPF
4.3.2 Penapis Lolos-Tinggi (High-Pass Filter)
29
Tabel 4.3. Data pengujian tegangan keluaran rangkaian penapis lolos-tinggi Frekuensi
(KHz)
Vin (Vpp)
Vout (Vpp)
Penguatan (Vo/Vi)
600 5 0,285 0,057
650 5 0,285 0,057
700 5 0,346 0,069
750 5 0,368 0,074
1000 5 0,692 0,138
1500 5 1,2 0,24 2000 5 2,1 0,42 2500 5 2,6 0,52 3000 5 3,2 0,64 3500 5 3,6 0,72
4000 5 4 0,8
4500 5 4,1 0,82 5000 5 4,2 0,84 5500 5 4,4 0,88 6000 5 4,5 0,9 6500 5 4,6 0,92 7000 5 4,8 0,96 8000 5 4,8 0,96 9000 5 4,9 0,98 10000 5 4,9 0,98
30
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1 10 100 1000 10000
frekuensi
Vo /
V
i
Gambar 4.2. Garfik tanggapan frekuensi HPF.
4.4. Pembanding
Pada pembanding digunakan tegangan referensi sebesar 3 volt karena untuk memberi masukan tegangan ke mikrokontroler untuk logika 1 dibutuhkan tegangan antara +3 volt sampai +5 volt (tegangan aman logika 1). Untuk op-amp
menggunakan catu +5 volt dan –5 volt yaitu untuk membatasi agar tegangan maksimum yang dikeluarkan oleh pembanding adalah antara +5 volt dan –5 volt. Tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian pembanding dengan berbagai macam masukan terlihat dalam Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Data pengujian tegangan keluaran pembanding Vin (volt) Vout (volt)
0 - 3,8
1,5 -3,6 3 4,5 4,5 4,5
31
Dari data Tabel 4.4 terlihat bahwa untuk masukan kurang dari 3 volt (tegangan referensi) keluaran dari pembanding adalah minus (-) dan apabila tegangan masukan lebih dari 3 volt tegangan keluaran dari pembanding adalah +4,5 volt. Tegangan yang masuk ke mikrokontroler (logika 1) adalah antara +3 volt sampai +5 volt, maka untuk tegangan keluaran dari pembanding sebesar +4,5 volt tersebut sudah dapat mencatu mikrokontroler. Tegangan keluaran sudah sesuai dengan perancangan. Sinyal (tegangan) keluaran yang dihasilkan adalah gelombang kotak.
4.5 Driver relay
Data keluaran dari driver relay ULN2803 diperlihatkan dalam Tabel 4.5. Catu yang digunakan untuk driver relay adalah +12 volt. Data diambil dengan masukan langsung dari catu daya dengan masukan tegangan antara 0,5 volt sampai 5 volt.
Tabel 4.5 Data pengujian driver relay (ULN2803) dan kondisi relay
Vin (volt) Kondisi relay
0,5 OFF 1 OFF 1,5 OFF
2 OFF 2,5 OFF 3,5 ON 4 ON 5 ON
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari perancangan alat yang telah dibuat, maka dapat diambil suatu kesimpulan sebagai berikut:
1. Miniatur alat pada penelitian yang dibuat untuk mendeteksi suara sirine masih banyak error dan tidak sesuai dengan yang diharapkan. 2. Tegangan keluaran dari sensor mic kondensor terlalu kecil (dalam orde
milivolt) untuk mencatu rangkaian berikutnya, maka diperlukan penguatan yang besar agar dapat mencatu rangkaian berikutnya.
5.2. Saran
Adapun beberapa saran untuk pengembangan alat adalah sebagai berikut: 1. Agar penangkapan suara lebih bagus untuk pengembangan
selanjutnya, sensor suara yang dipakai menggunakan sensor suara (mic) yang mempunyai sensitifitas dan kepekaan yang lebih tinggi. 2. Untuk perancangan perangkat keras manual seperti yang diutarakan
dalam makalah dapat diaplikasikan ke otomatis.
3. Untuk hasil penyaringan frekuensi yang lebih bagus dapat dikembangkan dengan menambah jumlah orde penapis.
4. Untuk merancang suatu penapis aktif hendaknya menggunakan resistor dan kapasitor dengan toleransi yang kecil.
Daftar Pustaka
1. Paulus Wijayacitra, “Buku data IC Amp dan Rangkaian-rangkaian
Op-Amp”, Elekmedia Komputindo, Jakarta, 1994
2. Wasito. S, “Datasheet Book I”, Elekmedia Komputindo, Jakarta, 1985
3. Abdusalam Sukarta,”Data dan Persamaan Transistor”, Elekmedia Komputindo, Jakarta, 1992
4. Agfianto Eko Putra, “Penapis Aktif Elektronika Teori dan Praktek”, C.V. Gava Media, Yogyakarta.
5. ST Microelectronics, 1998, “TL072 TL072A-TL072B”, http://www.st.com 6. Intersil corporation, 1999, “CA741, CA741C, CA1458, CA1558, LM741,
LM741C, LM1458”, http://www.intersil.com
7. Texas Instruments, 1997, “ULN2803 DARLINGTON TRANSISTOR ARRAY”,
LOW NOISE J-FET DUAL OPERATIONAL AMPLIFIERS
.
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 : 16V/µs (typ) N DIP8 (Plastic Package)1
2
3
4 5
6 7 8
-+
-+
1 - Output 1 2 - Inverting input 1 3 - Non-inverting input 1 4 - VCC
-5 - Non-inverting input 2 6 - Inverting input 2 7 - Output 2 8 - VCC+
PIN CONNECTIONS(top view) DESCRIPTION
The TL072, TL072A and TL072B are high speed J–FET input dual operational amplifiers incorporating well matched, high voltage J–FET and bipolar transis-tors in a monolithic integrated circuit.
The devices featurehigh slew rates, low input bias and offset current, and low offset voltage temperature coefficient.
TL072
TL072A - TL072B
December 1998
D SO8 (Plastic Micropackage)
ORDER CODES
Part Number Temperature Range
Package N D
TL072M/AM/BM –55oC, +125oC • • TL072I/AI/BI –40oC, +105oC • • TL072C/AC/BC 0oC, +70oC • • Example : TL072CN
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 TL072C,AC,BC
TL072I,AI,BI TL072M,AM,BM
0 to 70 –40 to 105 –55 to 125
o
C
Tstg Storage Temperature Range –65 to 150 oC
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 No n- inver t ing
i nput I nver t ing input VCC
VCC
20 0Ω Ω
1 0 0
Ω 1 0 0
1.3k
1/2 T L072
30k
35k 35k 1 0 0Ω
1.3k
8.2k SCHEMATIC DIAGRAM
TL072 - TL072A - TL072B
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
VCC=±15V, Tamb= 25oC (unless otherwise specified)
Symbol Parameter
TL072I,M,AC,AI,
AM,BC,BI,BM TL072C Unit Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.
Vio Input Offset Voltage (RS= 50Ω)
Tamb= 25oC TL072
TL072A TL072B Tmin.≤Tamb≤Tmax. TL072
TL072A TL072B 3 3 1 10 6 3 13 7 5 3 10 13 mV
DVio Input Offset Voltage Drift 10 10 µV/oC
Iio Input Offset Current *
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
5 100
4 5 10010 pAnA Iib Input Bias Current *
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
20 200
20 20 20020 pAnA Avd Large Signal Voltage Gain (RL= 2kΩ, VO=±10V)
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
50
25 200 2515 200
V/mV
SVR Supply Voltage Rejection Ratio (RS= 50Ω)
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
80
80 86 7070 86
dB
ICC Supply Current, per Amp, no Load
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
1.4 2.5 2.5
1.4 2.5 2.5
mA
Vicm Input Common Mode Voltage Range ±11 +15
-12 ±11 +15-12 V CMR Common Mode Rejection Ratio (RS= 50Ω)
Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
80
80 86 7070 86
dB
Ios Output Short-circuit Current Tamb= 25oC
Tmin.≤Tamb≤Tmax.
10
10 40 6060 1010 40 6060
mA
±VOPP Output Voltage Swing
Tamb= 25oC RL= 2kΩ
RL= 10kΩ
Tmin.≤Tamb≤Tmax. RL= 2kΩ
RL= 10kΩ
10 12 10 12
12
13.5 1012 10 12
12 13.5
V
SR Slew Rate (Vin= 10V, RL= 2kΩ,CL= 100pF,
Tamb= 25oC, unity gain) 8 16 8 16
V/µs tr Rise Time (Vin= 20mV, RL= 2kΩ, CL= 100pF,
Tamb= 25oC, unity gain) 0.1 0.1
µs KOV Overshoot (Vin= 20mV, RL= 2kΩ, CL= 100pF,
Tamb= 25oC, unity gain) 10 10
% GBP Gain Bandwidth Product (f = 100kHz,
Tamb= 25oC, Vin= 10mV, RL= 2kΩ, CL=100pF) 2.5 4 2.5 4
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 10oC increase in the junction temperature.
TL072 - TL072A - TL072B
30 20 25 15 10 5 0 MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE (V)
100 1K 10K 100K 1M 10M FREQUENCY (Hz)
S ee Fig ure 2 = 2kΩ RL
= + 25°C Ta m b
= 15V VCC = 5V VCC = 10V VCC
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREQUENCY
30 20 25 15 10 5 0 MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE (V)
100 1K 10K 100K 1M 10M
FREQUENC Y (Hz)
See Figure 2 = +25 C
Ta mb
= 10kΩ
RL
VC C= 10V
VC C= 15V
VCC= 5 V
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREQUENCY
30 25 20 15 10 5 0 MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE (V) FREQUENCY (Hz)
10k 40k 100k 400k 1M 4M 10M
Ta mb= +25 C
Ta mb= -55 C
Ta mb = +125 C
RL= 2kΩ
S e e Figure 2
VCC= 15V
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREQUENCY
3 0 2 5 2 0 1 0 5 1 5 0
- 7 5 - 5 0 - 2 5 0 2 5 5 0 7 5 - 5 0 1 2 5
MAXIMUM
PEAK-TO-PEAK
OUTPUT
VOLTAGE
(V)
T E MP ER AT U R E (°C )
VC C = 1 5 V
S e e F i g u re 2
RL= 1 0 kΩ RL= 2 kΩ
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS FREE AIR TEMP.
30 25 20 15 10 5 0 MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE (V)
0.1 0.2 0.4 0.7 1 2 4 7 10
LOAD RESISTANCE (kΩ)
See Figure 2 Tamb = +25°C VCC= 15V
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS LOAD RESISTANCE
30 25 20 15 10 5
0 2 4 6 8 10 12 14 16
MAXIMUM
PEAK-TO-PEAK
OUTPUT
VOLTAGE
(V)
RL= 10 kΩ Tamb= +25°C
SUPPLY VOLTAGE ( V)
MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE VERSUS SUPPLY VOLTAGE
TL072 - TL072A - TL072B
100 10 1 0.1 0.01 INPUT BIAS CURRENT (nA)
-50 -25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C)
VCC= 15V
INPUT BIAS CURRENT VERSUS FREE AIR TEMPERATURE
1000 400 200 100 20 40 10 4 2 1 DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION (V/V)
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C)
R
L= 2kΩ
V
O= 10V
VCC = 15V
LARGE SIGNAL DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION VERSUS
FREE AIR TEMPERATURE
FREQUENC Y (Hz)
DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION (V/V) 100 10
100 1K 10K 100K 1M 10M
1
DIFFER ENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION
(left s ca le)
180
90
0
R = 2kΩ C = 100pF V = 15V T = +125 C
L L CC amb
P HASE S HIFT (right s ca le )
LARGE SIGNAL DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION AND PHASE
SHIFT VERSUS FREQUENCY
250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 TOTAL POWER DISSIPATION (mW)
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C)
VCC = 15V No signal No load
TOTAL POWER DISSIPATION VERSUS FREE AIR TEMPERATURE
2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 SUPPLY CURRENT (mA)
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C)
VCC = 15V No signal No load SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER VERSUS FREE AIR TEMPERATURE
89 88 87 86 85 84
-50 -25 0 25 50 75 100 125
COMMON MODE MODE REJECTION RATIO (dB)
TEMPERATURE (°C) 83
-75
RL = 1 0 kΩ = 1 5V VC C
COMMON MODE REJECTION RATIO VERSUS FREE AIR TEMPERATURE
TL072 - TL072A - TL072B
6 4 2 0 -2 -4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
INPUT
AND
OUTPUT
VOLTAGES
(V)
TIME (µs ) -6
= 15 V
VCC
RL= 2 kΩ
= 100pF
CL
T
a mb= +25 C
OUTP UT
INPUT
VOLTAGE FOLLOWER LARGE SIGNAL PULSE RESPONSE tr 28 24 20 16 12 8 4 0 -4 OUTPUT VOLTAGE (mV)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 TIME (µs)
10%
90% OVERSHOOT
RL= 2kΩ Tamb = +25°C V
CC = 15V
OUTPUT VOLTAGE VERSUS ELAPSED TIME 70 60 50 40 30 20 10 0 EQUIVALENT INPUT NOISE VOLTAGE (nV/VHz)
10 40 100 400 1k 4k 10k 40k 100k FREQUENCY (Hz)
AV= 10
RS= 100Ω
Tamb = +25°C
VCC = 15V EQUIVALENT INPUT NOISE VOLTAGE
VERSUS FREQUENCY 1 0.4 0.1 0.04 0.01 0.004 0.001 TOTAL HARMONIC DISTORTION (%)
100 400 1k 4k 10k 40k 100k FREQUENCY (Hz)
AV = 1
Tamb = +25°C
VCC = 15V
= 6V VO (rms) AV = 1
Tamb = +25°C = 6V VO (rms) VCC = 15V
TOTAL HARMONIC DISTORTION VERSUS FREQUENCY
TL072 - TL072A - TL072B
-eI
TL072 1/2
eo
CL= 100pF R = 2kL Ω Figure 1 : Voltage Follower
PARAMETER MEASUREMENT INFORMATION
-eI
TL072
RL 1/2
CL= 100pF
1k Ω
10k Ω
eo
Figure 2 : Gain-of-10 Inverting Amplifier
-TL072
1/2
TL072
1/2
18pF
88.4k Ω
18pF
88.4k Ω 88.4k Ω
18pF
1N 4148
1N 4148 18k Ω*
-15V
1k Ω
1k Ω
18k Ω *
+15V
6 cos ωt 6 sin ωt
* These resistor values may be adjusted for a symmetrical output TYPICAL APPLICATION
100KHz QUADRUPLE OSCILLATOR
TL072 - TL072A - TL072B
PACKAGE MECHANICAL DATA 8 PINS - PLASTIC DIP
Dimensions Millimeters Inches
Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.
A 3.32 0.131
a1 0.51 0.020
B 1.15 1.65 0.045 0.065 b 0.356 0.55 0.014 0.022 b1 0.204 0.304 0.008 0.012
D 10.92 0.430
E 7.95 9.75 0.313 0.384
e 2.54 0.100
e3 7.62 0.300
e4 7.62 0.300
F 6.6 0260
i 5.08 0.200
L 3.18 3.81 0.125 0.150
Z 1.52 0.060
TL072 - TL072A - TL072B
PACKAGE MECHANICAL DATA
8 PINS - PLASTIC MICROPACKAGE (SO)
Dimensions Millimeters Inches
Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.
A 1.75 0.069
a1 0.1 0.25 0.004 0.010
a2 1.65 0.065
a3 0.65 0.85 0.026 0.033 b 0.35 0.48 0.014 0.019 b1 0.19 0.25 0.007 0.010
C 0.25 0.5 0.010 0.020
c1 45o(typ.)
D 4.8 5.0 0.189 0.197
E 5.8 6.2 0.228 0.244
e 1.27 0.050
e3 3.81 0.150
F 3.8 4.0 0.150 0.157
L 0.4 1.27 0.016 0.050
M 0.6 0.024
S 8o(max.)
Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, STMicroelectronics assumes no responsibility 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 license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of STMicroelectronics. Specifi-cations mentioned in this publication are subject to change without notice. This publ ication supersedes and replaces all infor-mation previously suppli ed. STMicroelectronics products are not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express written approval of STMicroelectronics.
The ST logo is a trademark of STMicroelectronics 1998 STMicroelectronics – Printed in Italy – All Rights Reserved
STMicroelectronics GROUP OF COMPANIES
Australia - Brazil - Canada - China - France - Germany - Italy - Japan - Korea - Malaysia - Malta - Mexico - Morocco The Netherlands - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - Taiwan - Thailand - United Kingdom - U.S.A.
http://www.st.com
TL072 - TL072A - TL072B
LM741
Operational Amplifier
General Description
The LM741 series are general purpose operational amplifi-ers which feature improved performance over industry stan-dards like the LM709. They are direct, plug-in replacements for the 709C, LM201, MC1439 and 748 in most applications. The amplifiers offer many features which make their applica-tion nearly foolproof: overload protecapplica-tion on the input and output, no latch-up when the common mode range is ex-ceeded, as well as freedom from oscillations.
The LM741C/LM741E are identical to the LM741/LM741A except that the LM741C/LM741E have their performance guaranteed over a 0˚C to +70˚C temperature range, instead of −55˚C to +125˚C.
Schematic Diagram
DS009341-1
Offset Nulling Circuit
DS009341-7
May 1998
LM741
Operational
Amplifier
Absolute Maximum Ratings(Note 1)
If Military/Aerospace specified devices are required, please contact the National Semiconductor Sales Office/ Distributors for availability and specifications.
(Note 6)
LM741A LM741E LM741 LM741C
Supply Voltage ±22V ±22V ±22V ±18V
Power Dissipation (Note 2) 500 mW 500 mW 500 mW 500 mW Differential Input Voltage ±30V ±30V ±30V ±30V
Input Voltage (Note 3) ±15V ±15V ±15V ±15V
Output Short Circuit Duration Continuous Continuous Continuous Continuous Operating Temperature Range −55˚C to +125˚C 0˚C to +70˚C −55˚C to +125˚C 0˚C to +70˚C Storage Temperature Range −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C
Junction Temperature 150˚C 100˚C 150˚C 100˚C
Soldering Information
N-Package (10 seconds) 260˚C 260˚C 260˚C 260˚C J- or H-Package (10 seconds) 300˚C 300˚C 300˚C 300˚C M-Package
Vapor Phase (60 seconds) 215˚C 215˚C 215˚C 215˚C Infrared (15 seconds) 215˚C 215˚C 215˚C 215˚C See AN-450 “Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability” for other methods of soldering surface mount devices.
ESD Tolerance (Note 7) 400V 400V 400V 400V
Electrical Characteristics(Note 4)
Parameter Conditions LM741A/LM741E LM741 LM741C Units Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max
Input Offset Voltage TA= 25˚C
RS≤10 kΩ 1.0 5.0 2.0 6.0 mV
RS≤50Ω 0.8 3.0 mV
TAMIN≤TA≤TAMAX
RS≤50Ω 4.0 mV
RS≤10 kΩ 6.0 7.5 mV
Average Input Offset 15 µV/˚C
Voltage Drift
Input Offset Voltage TA= 25˚C, VS=±20V ±10 ±15 ±15 mV
Adjustment Range
Input Offset Current TA= 25˚C 3.0 30 20 200 20 200 nA
TAMIN≤TA≤TAMAX 70 85 500 300 nA
Average Input Offset 0.5 nA/˚C
Current Drift
Input Bias Current TA= 25˚C 30 80 80 500 80 500 nA
TAMIN≤TA≤TAMAX 0.210 1.5 0.8 µA
Input Resistance TA= 25˚C, VS=±20V 1.0 6.0 0.3 2.0 0.3 2.0 MΩ
TAMIN≤TA≤TAMAX, 0.5 MΩ
VS=±20V
Input Voltage Range TA= 25˚C ±12 ±13 V
TAMIN≤TA≤TAMAX ±12 ±13 V
Electrical Characteristics(Note 4) (Continued)
Parameter Conditions LM741A/LM741E LM741 LM741C Units
Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max
Large Signal Voltage Gain TA= 25˚C, RL≥2 kΩ
VS=±20V, VO=±15V 50 V/mV
VS=±15V, VO=±10V 50 200 20 200 V/mV
TAMIN≤TA≤TAMAX,
RL≥2 kΩ,
VS=±20V, VO=±15V 32 V/mV
VS=±15V, VO=±10V 25 15 V/mV
VS=±5V, VO=±2V 10 V/mV
Output Voltage Swing VS=±20V
RL≥10 kΩ ±16 V
RL≥2 kΩ ±15 V
VS=±15V
RL≥10 kΩ ±12 ±14 ±12 ±14 V
RL≥2 kΩ ±10 ±13 ±10 ±13 V
Output Short Circuit TA= 25˚C 10 25 35 25 25 mA
Current TAMIN≤TA≤TAMAX 10 40 mA
Common-Mode TAMIN≤TA≤TAMAX
Rejection Ratio RS≤10 kΩ, VCM=±12V 70 90 70 90 dB
RS≤50Ω, VCM=±12V 80 95 dB
Supply Voltage Rejection TAMIN≤TA≤TAMAX,
Ratio VS=±20V to VS=±5V
RS≤50Ω 86 96 dB
RS≤10 kΩ 77 96 77 96 dB
Transient Response TA= 25˚C, Unity Gain
Rise Time 0.25 0.8 0.3 0.3 µs
Overshoot 6.0 20 5 5 %
Bandwidth (Note 5) TA= 25˚C 0.437 1.5 MHz
Slew Rate TA= 25˚C, Unity Gain 0.3 0.7 0.5 0.5 V/µs
Supply Current TA= 25˚C 1.7 2.8 1.7 2.8 mA
Power Consumption TA= 25˚C
VS=±20V 80 150 mW
VS=±15V 50 85 50 85 mW
LM741A VS=±20V
TA= TAMIN 165 mW
TA= TAMAX 135 mW
LM741E VS=±20V
TA= TAMIN 150 mW
TA= TAMAX 150 mW
LM741 VS=±15V
TA= TAMIN 60 100 mW
TA= TAMAX 45 75 mW
Note 1:“Absolute Maximum Ratings” indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device is
functional, but do not guarantee specific performance limits.
Electrical Characteristics(Note 4) (Continued)
Note 2:For operation at elevated temperatures, these devices must be derated based on thermal resistance, and Tjmax. (listed under “Absolute Maximum
Rat-ings”). Tj= TA+ (θjAPD).
Thermal Resistance Cerdip (J) DIP (N) HO8 (H) SO-8 (M)
θjA(Junction to Ambient) 100˚C/W 100˚C/W 170˚C/W 195˚C/W
θjC(Junction to Case) N/A N/A 25˚C/W N/A
Note 3:For supply voltages less than±15V, the absolute maximum input voltage is equal to the supply voltage.
Note 4:Unless otherwise specified, these specifications apply for VS=±15V, −55˚C≤TA≤+125˚C (LM741/LM741A). For the LM741C/LM741E, these
specifica-tions are limited to 0˚C≤TA≤+70˚C.
Note 5:Calculated value from: BW (MHz) = 0.35/Rise Time(µs).
Note 6:For military specifications see RETS741X for LM741 and RETS741AX for LM741A.
Note 7:Human body model, 1.5 kΩin series with 100 pF.
Connection Diagram
Metal Can Package
DS009341-2
Note 8:LM741H is available per JM38510/10101
Order Number LM741H, LM741H/883(Note 8), LM741AH/883 or LM741CH See NS Package Number H08C
Dual-In-Line or S.O. Package
DS009341-3
Order Number LM741J, LM741J/883, LM741CM, LM741CN or LM741EN See NS Package Number J08A, M08A or N08E
Ceramic Dual-In-Line Package
DS009341-5
Note 9:also available per JM38510/10101
Note 10:also available per JM38510/10102
Order Number LM741J-14/883(Note 9), LM741AJ-14/883(Note 10)
See NS Package Number J14A
Ceramic Flatpak
DS009341-6
Order Number LM741W/883 See NS Package Number W10A
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted
Metal Can Package (H)
Order Number LM741H, LM741H/883, LM741AH/883, LM741CH or LM741EH NS Package Number H08C
Ceramic Dual-In-Line Package (J) Order Number LM741CJ or LM741J/883
NS Package Number J08A
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)
Ceramic Dual-In-Line Package (J) Order Number LM741J-14/883 or LM741AJ-14/883
NS Package Number J14A
Small Outline Package (M) Order Number LM741CM NS Package Number M08A
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)
Dual-In-Line Package (N) Order Number LM741CN or LM741EN
NS Package Number N08E
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)
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 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.
National Semiconductor Corporation
Americas Tel: 1-800-272-9959 Fax: 1-800-737-7018 Email: support@nsc.com
National Semiconductor Europe
Fax: +49 (0) 1 80-530 85 86 Email: europe.support@nsc.com Deutsch Tel: +49 (0) 1 80-530 85 85 English Tel: +49 (0) 1 80-532 78 32 Français Tel: +49 (0) 1 80-532 93 58 Italiano Tel: +49 (0) 1 80-534 16 80
National Semiconductor Asia Pacific Customer Response Group
Tel: 65-2544466 Fax: 65-2504466 Email: sea.support@nsc.com
National Semiconductor Japan Ltd.
Tel: 81-3-5639-7560 Fax: 81-3-5639-7507
www.national.com
10-Lead Ceramic Flatpak (W) Order Number LM741W/883 NS Package Number W10A
LM741
Operational
Amplifier
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA OCTAL PERIPHERAL DRIVER ARRAYS PIN CONNECTIONS
Order this document by ULN2803/D
A SUFFIX PLASTIC PACKAGE CASE 707 6 9 8 7 5 4 3 2 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Gnd 1 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
The eight NPN Darlington connected transistors in this family of arrays are ideally suited for interfacing between low logic level digital circuitry (such as TTL, CMOS or PMOS/NMOS) and the higher current/voltage requirements of lamps, relays, printer hammers or other similar loads for a broad range of computer, industrial, and consumer applications. All devices feature open–collector outputs and free wheeling clamp diodes for transient suppression.
The ULN2803 is designed to be compatible with standard TTL families while the ULN2804 is optimized for 6 to 15 volt high level CMOS or PMOS.
MAXIMUM RATINGS(TA = 25°C and rating apply to any one device in the package, unless otherwise noted.)
Rating Symbol Value Unit
Output Voltage VO 50 V
Input Voltage (Except ULN2801) VI 30 V
Collector Current – Continuous IC 500 mA
Base Current – Continuous IB 25 mA
Operating Ambient Temperature Range TA 0 to +70 °C
Storage Temperature Range Tstg – 55 to +150 °C
Junction Temperature TJ 125 °C
RθJA = 55°C/W
Do not exceed maximum current limit per driver.
ORDERING INFORMATION
D i
Characteristics
Device
Input
Compatibility VCE(Max)/IC(Max)
Operating Temperature
Range
ULN2803A TTL, 5.0 V CMOS
50 V/500 mA TA = 0 to + 70°C ULN2804A 6 to 15 V CMOS, PMOS 50 V/500 mA TA = 0 to + 70°C
ULN2803 ULN2804
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C, unless otherwise noted)
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Leakage Current (Figure 1) (VO = 50 V, TA = +70°C) (VO = 50 V, TA = +25°C)
(VO = 50 V, TA = +70°C, VI = 6.0 V) (VO = 50 V, TA = +70°C, VI = 1.0 V)
All Types All Types ULN2802 ULN2804 ICEX – – – – – – – – 100 50 500 500 µA
Collector–Emitter Saturation Voltage (Figure 2) (IC = 350 mA, IB = 500 µA)
(IC = 200 mA, IB = 350 µA) (IC = 100 mA, IB = 250 µA)
All Types All Types All Types VCE(sat) – – – 1.1 0.95 0.85 1.6 1.3 1.1 V
Input Current – On Condition (Figure 4) (VI = 17 V)
(VI = 3.85 V) (VI = 5.0 V) (VI = 12 V)
ULN2802 ULN2803 ULN2804 ULN2804 II(on) – – – – 0.82 0.93 0.35 1.0 1.25 1.35 0.5 1.45 mA
Input Voltage – On Condition (Figure 5) (VCE = 2.0 V, IC = 300 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 200 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 250 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 300 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 125 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 200 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 275 mA) (VCE = 2.0 V, IC = 350 mA)
ULN2802 ULN2803 ULN2803 ULN2803 ULN2804 ULN2804 ULN2804 ULN2804 VI(on) – – – – – – – – – – – – – – – – 13 2.4 2.7 3.0 5.0 6.0 7.0 8.0 V
Input Current – Off Condition (Figure 3) (IC = 500 µA, TA = +70°C)
All Types II(off) 50 100 – µA
DC Current Gain (Figure 2) (VCE = 2.0 V, IC = 350 mA)
ULN2801 hFE 1000 – – –
Input Capacitance CI – 15 25 pF
Turn–On Delay Time
(50% EI to 50% EO) ton
– 0.25 1.0 µs
Turn–Off Delay Time
(50% EI to 50% EO) toff
– 0.25 1.0 µs
Clamp Diode Leakage Current (Figure 6)
(VR = 50 V) TA = +25
°C
TA = +70°C IR
– – 50
100
µA
Clamp Diode Forward Voltage (Figure 7)
(IF = 350 mA) VF
ULN2803 ULN2804
3 MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
IC VCE
Open
µA
Open ICEX
DUT
V DUT
Open
Vin
VCE
Open
IF
VF V
DUT
V IC
µA
DUT
IR VR
DUT
Open
VCE
Open Vin V
TEST FIGURES
VCE Open
µA
DUT
µA Vin
Iin
hFE+ I
C Iin
(See Figure Numbers in Electrical Characterist
