Post on 27-Nov-2021
i
VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR DENGAN SINYAL
KELUARAN BERUPA GELOMBANG SINUS
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh:
ARI DWIANTO NIM : 995114077
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2007
ii
SINE WAVE OUTPUT
VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fullfilment of the Requirements for the Degree of Sarjana Teknik
of Electrical Engineering Study Programme
By
ARI DWIANTO 995114077
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMME DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF ENGINEERING SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA 2007
iii
iv
v
Untuk Bapak dan ibu yang tercinta
Untuk mas Iwan dan Erna, serta Mutiara dan Berlian
Untuk teman-temanku semua
Dan untuk ...........
vi
“masih ada waktu satu detik untuk mengubah keadaan”
“I don’t wanna be a product of my environment. I want my environment to be the product of me”
- The Departed -
“Seorang laki-laki harus memilih jalannya sendiri. Tak ada yang memberikannya padamu.
Kau harus memilih sendiri” - The Departed -
vii
viii
INTI SARI
Kunci dari sebuah voltage–controlled oscillator adalah kelinieran frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol. Alat ini pada dasarnya mengubah tegangan menjadi frekuensi, yaitu mengubah-ubah tegangan yang sudah tertentu sebagai tegangan kontrol untuk memperoleh frekuensi yang diinginkan, dengan karakteristik kenaikan frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya, linier.
Pengimplementasian di dalam sistem rangkaiannya, alat ini mengubah bentuk gelombang segitiga menjadi gelombang sinus, dengan memanfaatkan karakteristik tangen hiperbolik (tanh) dari rangkaian pengali analog.
Alat ini bekerja pada jangkauan frekuensi 200Hz sampai 20KHz dengan amplitudo tetap, dan baik digunakan pada tegangan antara 2V sampai 10V. Kata Kunci : voltage-controlled oscillator, gelombang sinus.
ix
ABSTRACT The key of a voltage controlled-oscillator is the linearity of frequency by
adjusting the input of control voltage. Basically, this equipment functions as a voltage to frequency converter. It means that by changing certain voltage as a control voltage to gain the frequency wanted, it results in a linearity of the increased frequency.
For the implementation in the circuit system, this equipment alters triangle wave to be sine wave by utilizing the characteristics of tangent hyperbolic (tanh) of analog multiplier.
This voltage-controlled oscillator works in the frequency between 200Hz to 20KHz with static amplitude, and is best used in the control voltage that is between 2V to 10V. Keywords : voltage-controlled oscillator, sine wave.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur pada Tuhan Yang Maha Esa, atas perkenan-Nya melimpahkan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga perancangan dan penyusunan Tugas Akhir ini, dapat
diselesaikan dengan baik.
Tugas Akhir ini disususun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Sarjana Teknik, Jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, banyak sekali dukungan dan bimbingan dari
berbagai pihak yang sangat bermanfaat bagi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhr
ini.
Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Martanto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan
mendampingi tanpa kenal lelah. Juga atas musik dan lagu yang menyertai
selama bekerja di laboratorium.
2. Bapak Slamet Budi Raharjo dan Ibu Empuni atas kasih sayang dan doa-
doanya, juga yang selalu memberiku semangat untuk menyelesaikan kuliah.
3. Dian “mbendol” yang mau meluangkan waktu dan tenaga, serta
memberikan saran dan semangat.
4. Wahmuji yang selalu menemani saya, terimakasih untuk segala bantuannya
yang tiada tara.
5. Teman-teman sastra : Teguh, Sunu, Galang, Jody, Dion, Sugeng dan Jogja
Cepep Community atas bantuan dan kasih sayang yang juga tiada tara, maaf
kalau saya merepotkan.
6. Mas Mardi dan Mas Suryo yang sangat membantu saya saat bekerja di
laboratorium.
7. Segenap dosen Teknik Elektro atas bimbingan selama saya kuliah.
8. Segenap karyawan, Sekretariat Teknik atas bantuan yang diberikan.
xi
9. Teman-teman angkatan 99 : Dagul, Oskar, Tutus, Roni, Yuyun, Winda.
Selamat berjuang Bung!
10. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. Terima kasih.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu
segala kritik dan saran yang membangun penulis terima dengan senang hati. Semoga
tugas akhir ini dapat berguna bagi semua pihak dan dapat dikembangkan lebih lanjut.
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………………...i LEMBAR PERSETUJUAN ……………………………………………………………..iii LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………………...iv HALAMAN PERSEMBAHAN ………………………………………………………….v HALAMAN MOTTO …………………………………………………………………...vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………………………………………………...vii INTISARI ………………………………………………………………………………viii ABSTRACT ……………………………………………………………………………..ix KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………x DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………xii DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………...xiv DAFTAR TABEL ……………………………………………………….........................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 ………………………………………………………………………..2 1.6. Manfaat ………………………………………………………………………3 BAB II DASAR TEORI ………………………………………………………………….4 2.1. Voltage-Controlled Oscillator ……………………………………………….4 2.2. Penguat Pembalik …………………………………………….........................5 2.3. Integrator ……………………………………………………..........................6 2.4. Pembanding …………………………………………………………………..7 2.5. Buffer ………………………………………………………………………....9 2.6. Analog Multiplier …………………………………………………………….9 2.7. Penguat Beda ………………………………………….................................11 2.8. Distorsi ……………………………………………………………………...12 BAB III PERANCANGAN ……………………………………………………………..14 3.1. Penguat Pembalik …………………………………………….......................16 3.2. Integrator ……………………………………………………………………17 3.3. Pembanding …………………………………………………………………18 3.4. Buffer ………………………………………………………………………..20 3.5. Pembagi Tegangan ………………………………………………………….21 3.6. Analog Multiplier …………………………………………………………...23 3.7. Penguat Beda ……………………………………………………………….19 BAB IV PEMBAHASAN ……………………………………………………………...25 4.1. Bentuk Gelombang dan Frekuensi ………………………………………….25 4.2. Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol …………………………………27 4.3. Distorsi Pada Gelombang Sinus …………………………………………….29
xiii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………...33 5.1. Kesimpulan …………………………………………………………………33 5.2. Saran ………………………………………………………………………..34 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………...35
xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Rangkaian VCO…………………………………………………………….5 Gambar 2.2 Penguat Pembalik …………………………………………………………..6 Gambar 2.3 Integrator …………………………………………………………………...7 Gambar 2.4 Pembanding ………………………………………………………………...8 Gambar 2.5 Buffer ………………………………………………………………………9 Gambar 2.6 Analog Multiplier …………………………………………………………10 Gambar 2.7 Penguat Beda ……………………………………………………………...11 Gambar 3.1 Diagram Blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus …...14 Gambar 3.2 Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol ………..16 Gambar 3.3 Penguat Pembalik …………………………………………………………17 Gambar 3.4 Integrator dengan dioda brigde …………………………………………...17 Gambar 3.5 Pembanding ……………………………………………………………….19 Gambar 3.6 Buffer ……………………………………………………………………..20 Gambar 3.7 Pembagi Tegangan ………………………………………………………..20 Gambar 3.8 Analog Multiplier …………………………………………………………22 Gambar 3.9 Penguat Beda ……………………………………………………………...23 Gambar 4.1 Hasil pengamatan bentuk gelombang …………………………………….26 Gambar 4.2 Grafik Karakteristik ………………………………………………………28 Gambar 4.3 Spektrum Gelombang Sinus dari AFG …………………………………...30 Gambar 4.4 Spektrum Gelombang sinus dari alat ……………………………………..30
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol ………………………………..27
Tabel 2. Spektrum Gelombang Sinus ……………………………………………….29
Tabel 3. Hasil Perhitungan Distorsi ………………………………………………...32
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Gambar Rangkaian VCO dengan Sinyal Keluaran Berupa Gelombang Sinus
Lampiran 2 Datasheet switching diode
Lampiran 3 Datasheet dioda zener
Lampiran 4 Datasheet transistor
Lampiran 5 Datasheet LF356
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Judul
Voltage – Controlled Oscilator dengan Gelombang Keluaran Berupa
Gelombang Sinus.
1.2. Latar Belakang
Dalam bidang elektronika, ada bermacam-macam aplikasi suatu rangkaian
elektronika untuk membangkitkan suatu gelombang, yang sering disebut sebagai
pembangkit gelombang atau osilator. Sebuah osilator akan secara kontinyu
menghasilkan sebuah sinyal listrik yang nilainya bervariasi terhadap waktu secara
beulang-ulang. Karakteristik penting yang dimiliki sebuah osilator adalah bentuk
gelombang, amplitudo, serta frekuensi dari sinyal yang dibangkitkan.
Osilator dibutuhkan terutama di dalam pemodulasian sinyal. Pemodulasian
sinyal bisa dilakukan dengan salah satunya membuat voltage-controlled
oscillator(VCO) atau voltage to frequency converter. Kuncinya ada pada linearitas
frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol. Sinyal keluaran bisa berupa
gelombang segitiga, kotak dan sinus.
Gelombang sinus dapat dibangkitkan dari bentuk-bentuk gelombang dasar
yang dihasilkan suatu generator fungsi, yaitu segitiga dan kotak. Maka dapat dibuat
sebuah VCO dengan pendekatan yang sederhana yaitu mengontrol frekuensi
gelombang kotak untuk menentukan dasar keluaran gelombang sinus.
2
1.3. Rumusan Masalah
Sistem yang dirancang akan membangkitkan gelombang sinus dengan besar
nilai frekuensi dapat diperoleh dengan mengubah nilai tegangan tertentu, dengan
jangkauan frekuensinya besar, dan kenaikan yang linear.
1.4. Batasan Masalah
Alat yang akan dibuat ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut:
1.bekerja pada amplitudo yang tetap.
2.jangkauan frekuensinya dari 200 Hz sampai dengan 20 KHz.
3.Tegangan pengontrolnya dari tegangan 0 V sampai dengan 10V, dengan
spesifikasi frekuensi 200 Hz dicapai pada saat tegangan pengontrolnya
sebesar 0,1 V.
4. Gelombang keluaran berupa gelombang sinus.
1.4. Tujuan
Tujuan akhir dari penelitian Tugas Akhir ini adalah:
1. Merancang dan membuat Voltage Controlled Oscillator dengan
gelombang keluaran berupa gelombang sinus, yang menghasilkan
frekuensi dengan mengubah-ubah nilai tegangannya. Kenaikan frekuensi
terhadap tegangannya, linear.
2. Membangkitkan gelombang sinus dari gelombang segitiga dengan distorsi
kecil.
3
1.6. Manfaat
1. Alat ini dapat diterapkan di dalam laboratorium untuk mengetahui frekuensi
yang bekerja pada suatu rangkaian.
2.Hasil dari penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan spesifikasi
yang lain atau penerapan yang lain.
4
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Voltage-Controlled Oscillator
Sebuah voltage-controlled oscillator(VCO) mempunyai keluaran sinusoidal
dengan frekuensi yang proposional dengan tegangan kontrol DC. Amplitudonya bisa
jadi variabel ataupun tidak variabel. Gelombang sinus bisa dimungkinkan sama sekali
tidak terdistorsi namun juga sangat mungkin dapat menimbulkan distorsi tinggi.
Kuncinya ada pada linearitas frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol
dan deviasi frekuensi dengan jangkauan yang dinamis.
Pendekatan sederhana untuk merancang sebuah VCO yaitu dengan
mengontrol frekuensi gelombang kotak, kemudian menyaring gelombang kotak untuk
memperoleh keluaran gelombang sinus dasar. Jika rangkaian voltage-to-frequency
digabungkan dengan beberapa rangkaian filter, sebuah VCO bisa dihasilkan.
Hampir semua rangkaian VCO konvensional beroperasi pada dua prinsip,
yaitu pertama tegangan masukan DC membangkitkan gelombang kotak dan
mengontrol frekuensinya. Kedua, pembangkit gelombang sinus dibentuk, kemudian
osilasi frekuensinya dapat bervariasi dengan memvariasikan gain loop osilator.
Pendekatan untuk merancang VCO yang lain adalah membangkitkan
gelombang segitiga yang mungkin terkontrol dalam frekuensi. Gelombang segitiga
kemudian terhubung dalam satu jaringan yang sedang terbentuk, yang menunjukkan
penguatan sinus. Gambar 2.1 merupakan salah satu jenis dari rangkaian VCO dengan
frekuensi osilasinya dirumuskan, sebagai berikut:
11
1
40 CRe
f = Hz (2.1)
5
X1
X2
X3
X4
X5
D1
D2
D3
D4
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
C1
SINUS
SEGITIGA
KOTAK
MULTIPLIER
AMPLITUDO
OFFSET
e 2
e 1
OUTPUT-15V
+15V
+15V
-15V
VC
VE
VC
VE
VC
VE
VC
VE
Gambar 2.1 Rangkaian VCO
Karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya berupa garis linear
yaitu semakin besar tegangan, semakin besar pula frekuensinya. Dari karakteristik ini
dapat diperoleh sebuah konstanta, yaitu
+×= io vgradienf konstanta (2.2)
dengan i
o
vf
gradien∆∆
= (2.3)
2.2 Penguat Pembalik
Rangkaian penguat pembalik menggunakan rangkaian pada gambar 2.2 seperti
berikut ini:
6
X1R1
R2
V iVo
VC
VE
Gambar 2.2 Penguat Pembalik
dengan 1R adalah resistor masukan dan 2R adalah resistor umpan-balik
Persamaan yang berkaitan dengan rangkaian tersebut:
io VRR
V1
2−= (2.4)
Konsekuensinya, penguatan tegangan dapat dituliskan sebagai berikut
Penguatan 1
2
RR
VV
Ai
o −=−= (2.5)
2.3 Integrator
Dengan mengubah resistor umpan balik dari rangkaian penguat pembalik
dengan sebuah kapasitor maka terbentuklah sebuah integrator op-amp, seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2.3.
7
C1
R1
+
-
3
26
7 14 5
V iV o
Gambar 2.3 Integrator
Sinyal masukan dintegralkan dan sekaligus menyatakan “luasan di bawah
kurva”, penguatan tegangannya:
∫−= dtVCR
A i)1
(11
(2.6)
initi VtCR
vA +−= )
2(
11
(2.7)
bentuk 11
1CR
harus sesuai dengan masukan frekuensi minimum yang diharapkan
min
11 21f
CRπ
= (2.8)
Karena integrator ini juga bereaksi terhadap sembarang tegangan offset
resultan keluaran (berkaitan dengan offset arus bias op-amp), sebuah resistor sering
diletakkan antara masukan non-inversi dengan ground untuk meminimalkan offset ini.
2.4 Pembanding
Gambar2.4 menunjukkan pembanding dengan dioda. Pemasangan komponen
dioda pada rangkaian pembanding ini dimaksudkan untuk batas-batas keluaran di
8
mana variasi tegangan keluaran terhadap arus yang mengalir ke titik penjumlahan op-
amp mendekati kurva logaritmik.
X1
X2
R1
R2
D1
D2
D3
D4
V o
V 2
V 1
VC
VE
VC
VE
Gambar 2.4 Pembanding
Rangkaian ini akan menghasilkan histerisis yang bersifat variable yang dapat
digunakan untuk mempercepat transisi keluaran untuk sinyal-sinyal yang bervariasi
secara lambat.
Kondisi keluaran rangkaian bergantung pada arah arus yang mengalir menuju
titik penjumlahan penguat. Dengan demikian rangkaian ini dapat digunakan untuk
membandingkan jumlah dari beberapa tegangan terhadap sebuah btegangan referensi
hanya dengan menambahkan komponen resistor yang bersesuaian pada titik
penjumlahan penguat.
Transisi keluaran pada rangkaian pembanding ini terjadi saat
02
2
1
1 =+−
Rv
Rv
(2.9)
untuk pemotongan keluaran komparator dipasang dioda zener secara back to back ,
akan menetapkan amplitudo gelombang persegi.
9
2.5 Buffer
Rangkaian buffer digambarkan seperti gambar 2.5. Buffer memiliki fungsi
yang sama seperti pengikut emitter atau pengikut katoda. Fungsi utama adalah
sebagai penyangga atau mengisolasi beban dari sumber.
Ciri-cirinya adalah:
a. memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi; (lebih dari 100 Kohm)
b. memiliki impedansi keluaran yang sangat rendah (kurang dari 75 ohm)
Jika dibandingkan dengan rangkaian penguat non- inversi maka buffer adalah sama,
dengan ∞=iR dan =fR , sehingga penguat tegangan selalu =1. Sinyal keluaran identik
dengan sinyal masukan.
+
-
U1
LM741
3
26
7 14 5
v ov i
Gambar 2.5 Buffer
2.6 Analog Multiplier
Ada dua macam analog multiplier yaitu multiplier dua quadran dan multiplier
empat quadran. Bentuk rangkaian yang lebih sederhana dari kedua multiplier itu
adalah multiplier dua quadran.
10
Q1 Q2
Q3 Q4
Rc1 Rc2
R
vc1 vc2
v d
Vee
Vcc
Gambar 2.6 Analog Multiplier
Gambar 2.6 menunjukkan rangkaian dasar multiplier dua quadran, yaitu
sebuah emitter-coupled pair terbias arus oI dan sumber arus common-mode bbV . Satu
input adalah sinyal diferensial, dv , dikenakan pada basis 1Q dan 2Q dan sinyal input
yang lain, cv , masuk melalui sumber arus.
)2
tanh(21T
docc V
vIii =− (2.10)
dengan 21 cc ii − adalah keluaran dari current-mirror,
R
VVvI BEEEx
o−−−
=)(
(2.11)
sehingga persamaan menjadi )2
tanh()(
21T
dBEEExcc V
vR
VVvii
−−−=− (2.12)
11
Untuk menentukan besarnya penguatan penguat beda, di mana 1cv dan 2cv
menjadi masukan penguat beda, maka bisa dilihat persamaan berikut ini,yaitu
)()( 1212 ccCCccCCcc RIVRIVvv −−−=− (2.13)
ccccc RIIvv )( 2112 −=−
di mana )2
tanh(21T
docc V
vIII =−
sehingga,
cT
docc R
Vv
Ivv )2
tanh(12 =−
)2
tanh(12T
dcocc V
vRIvv =− (2.14)
2.7 Penguat Beda
Rangkaian penguat beda digambarkan seperti gambar 2.7 sebagai berikut
X1
R1 R2
R1
R2
V1
V2V o
VC
VE
Gambar 2.7 Penguat Beda
12
−+ =+
= vvRR
Rv 2
21
1 (2.15)
Dari persamaan di atas bisa menentukan besarnya arus 1i yang harus sama dengan 2i :
22211
2
1
1
1
11 )(
ivRRR
RRv
Rvv
i =+
−=−
= (2.16)
Ketika besarnya 2i didapat, tegangan yang melewati 2R dapat dihitung:
2211
22
1
222 )(2
vRRR
RRv
RR
Riv iR +−== (2.17)
Kemudian menjumlah tegangan output terminal:
2211
22
1
22
21
2
)(2v
RRRRR
vRR
vRR
Rvvv iRo +
+−+
=−= + (2.18)
2211
222
211
212
211
222
21
2
)()()(v
RRRRR
vRRR
RRv
RRRRR
vRR
R+
++
=+
++
21
22
211
2122
211
2221
)()(
)(v
RR
vRRRRRR
vRRR
RRRR=
++
=+
+= (2.19)
Sehingga tegangan outputnya;
)( 121
22
1
2
2
1 vvRR
vRR
RR
vo −=+−= (2.20)
2.8 Distorsi
Disatorsi bisa terjadi karena karakteistik komponen tidak linier, yang
menyebabkan terjadi ketidaklinier atau distorsi amplitudo. Ini bisa terjadi pada
13
operasi semua kelas penguat. Distorsi bisa juga terjadi karena elemen rangkaian dan
perbedaan respon komponen terhadap sinyal input pada frekuensi yang bervariasi.
Satu teknik untuk menjelaskan penyimpangan (distorsi), kecuali bentuk
gelombang periode menggunakan analisis Fourier, satu metode yang menjelaskan
beberapa bentuk gelombang periodik dalam hubungannya dengan komponen
frekuensi fundamental dan komponen frekuensi pada perkalian integer – komponen-
komponen ini disebut harmonisa. Misalnya, sebuah sinyal murni menghasilkan 1KHz,
komponen frekuensi pada 1KHz dan komponen harmonisanya pada 2KHz (2 x
1KHz), 3KHz (3 x 1KHz), dan seterusnya.Frekuensi murni dari 1KHz disebut
frekuensi fundamental, pada perkalian integer disebut harmonisa. Komponen
frekuensi 2KHz disebut harmonisa kedua, frekuensi 3KHz disebut harmonisa ketiga,
dan seterusnya.
Suatu sinyal dianggap mempunyai distorsi harmonisa ketika ada komponen
frekuensi harmonisa ( bukan hanya komponen frekuensi fundamental ). Jika frekuensi
fundamental mempunyai amplitudo, 1A , dan frekuensi ke-n memunyai amplitude,
nA , distorsi harminisa bisa ditentukan:
% harmonisa k-n = %100%1
×=AA
D nn (2.21)
distorsi harmonisa totalnya
%THD = ...24
23
22 +++ DDD %100× (2.22)
Komponen fundamental biasanya lebih besar dari komponen harmonisa.
14
BAB III
PERANCANGAN
Alat yang akan dibuat ini, akan membangkitkan gelombang sinus dengan
mengubah gelombang segitiga. Rangkaiannya terdiri dari penguat pembalik,
integrator, pembanding, buffer, pembagi tegangan, analog multiplier, dan penguat
beda.
Diagram blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus dapat
dilihat pada gambar 3.1 sebagai berikut:
Gambar 3.1 Diagram blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang
sinus
Tegangan positif dan masukan negatif dari penguat pembalik diberikan pada
dioda bridge, dan masukan dari pembanding akan menentukan arah arus integrasi
PENGUAT PEMBALIK
INTEGRATOR PEMBANDING
BUFFER
PEMBAGI TEGANGAN
ANALOG MULTIPLIER
PENGUAT BEDA
DIODA BRIDGE
Vin
OUTPUT
15
yang akan melewati rangkaian integrator. Besarnya tegangan yang dihasilkan
integrator bergantung pada besar tegangan yang diberikan pembanding.
Keluaran dari rangkaian integrator akan berupa gelombang segitiga, dan
gelombang ini yang akan diubah menjadi gelombang sinus dengan rangkaian analog
multiplier, namun dilewatkan dahulu ke buffer dan pembagi tegangan. Keluaran dari
analog multiplier akan dikuatkan dengan penguat beda.
Untuk membangkitkan gelombang sinus, amplitudo gelombang segitiga yang
dihasilkan, akan diperkecil untuk tegangan bias, dan dengan memanfaatkan
karakteristik tangen hiperbolik (tanh) maka akan terbentuk gelombang sinus.
Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol dapat dilihat
pada gambar 3.2. Spesifikasinya yaitu tegangan pengontrol dari 0 hingga 10 V,
jangkauan frekuensinya dari 200 Hz sampai dengan 20 KHz, di mana frekuensi 200
Hz dicapai pada saat tegangan pengontrol sama dengan 0,1V, maka dapat ditentukan
konstantanya dengan menggunakan pesamaan (2.2) dan (2.3), yaitu
+×= io vgradienf konstanta
dengan i
o
vf
gradien∆∆
=
1,01020020000
−−
=gradien
2000=gradien
Sehingga konstanta io vgradienf ×−=
konstanta )102000(20000 ×−=
konstanta 0=
16
(Volt)
(Hz)
Gambar 3.2 Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol
3.1 Penguat Pembalik
Penguat pembalik di sini berfungsi untuk penguatan tegangan pengendali,
dengan besar penguatan, A = -1, sehingga tegangan keluarannya menjadi io vv −= .
Dengan rumus 2.5, 1R dan 2R dapat dihitung :
A = 2
1
RR
−
2
1
RR
− = -1
Sehingga,
RRR == 21
Dipilih R=10 K Ω
17
X1R1
R2
V iVo
VC
VE
Gambar 3.3 Penguat Pembalik
3.2 Integrator
Setelah tegangan masukan diubah polaritasnya, tegangan keluaran dari
penguat pembalik menjadi tegangan masukan rangkaian integrator untuk
menghasilkan sinyal keluaran berupa gelombang segitiga. Akan tetapi sebelum
memasuki rangkaian integrator, sinyal keluaran tersebut dimodulasi terlebih dahulu
bersama gelombang kotak dengan menggunakan dioda brigde, seperti ditunjukkan
pada gambar 3.4.
D1 D2
D3 D4 X1R3
C11nF
R3
R3
v ov kotak
- v i
+ v i
VC
VE
Gambar 3.4 Integrator
18
Dengan rumusan 132)2( CRV
vf
p
i
∆
= , di mana frekuensi maksimal yang
diinginkan adalah 20 KHz dan besar iv maksimalnya sama dengan 10 Volt, besar
tegangan puncak gelombang segitiga tergantung pada besar tegangan dioda zener.
Pada rangkaian ini dipilih besarnya tegangan zener sama dengan 10 Volt. Besarnya
nilai 3R dapat ditentukan dengan menentukan nilai 1C sebesar 1nF.
Sehingga,
132)2( CRV
vf
p
i
∆
=
1
3 )2(2 fCVv
Rp
i
∆
=
933 101020)102(2
10−⋅⋅⋅
=R
5,123 =R K Ω
Jadi dipilih besarnya =3R 12 K Ω diseri dengan 560 Ω
3.3 Pembanding
Pembanding dalam rangkaian ini terdiri dari dua opamp, yaitu pembanding
dengan dua dioda pembatas tegangan yang dipasang berlawanan secara paralel, dan
pembanding menggunakan dua dioda zener untuk menginversi tegangan, seperti
gambar 3.5.
19
D1
D2
X1
R4
R5X2
D3
D4
Vo1
xv segitiga
VC
VE
VC
VE
Gambar 3.5 Pembanding
Rangkaian pada gambar 3.5 ini akan membandingkan tegangan masukan
segitiga, ∆V , dan tegangan masukan kotak, 1oV , yang akan membuat arus pada titik x
sama dengan nol.
Jika tegangan gelombang kotak, 1oV , sama dengan satV+ dan tegangan
gelombang segitiga, ∆V , sama dengan satV− , oV yang dihasilkan akan sama dengan
satV+ pada saat 0<xV , sehingga 1oV sama dengan satV− .
Untuk menentukan besarnya nilai resistor yang dilewati masing-masing
tegangan dapat diperoleh dengan persamaan:
05
1
4
=+− ∆
RV
RV o , dengan ∆V = 1oV = satV
054
=+−
RV
RV satsat
54 R
VR
V satsat =
sehingga 54 RR = , dan dipilih besarnya nilai resistor sama dengan 10 K Ω .
20
3.4 Buffer
Sebelum memasuki sistem berikutnya, keluaran dari rangkaian integrator akan
dilewatkan ke sebuah buffer (gambar 3.6) untuk mengisolasi beban dari masukan.
X1
v ov segitiga
VC
VE
Gambar 3.6 Buffer
3.5 Pembagi Tegangan
Setelah tegangan di-buffer, tegangan dilewatkan pembagi tegangan seperti
gambar 3.7, untuk memberi masukan yang variabel pada tegangan dv , pada
rangkaian analog multiplier.
R6
R7
v d
v in
Gambar 3.7 Pembagi Tegangan
Mengingat bahwa tanh maksimal sama dengan 1, yang sudah dapat dicapai
ketika T
D
Vv
2 sama dengan 5, sehingga
21
5)2
( max =T
d
Vv
5)10.26(2 3−=dv
260=dv mV
Dari nilai dv tersebut dapat dicari nilai resistor pada pembagi tegangan, yaitu
id vRR
Rv
76
7
+=
1026,0
76
7 =+ RRR
volt
026,076
7 =+ RRR
676 026,0026,0 RRR =−
67 026,0974,0 RR =
Dipilih 17 =R K Ω , maka 46,376 =R KΩ
3.6 Analog Multiplier
Untuk mengubah gelombang segitiga menjadi gelombang sinus, digunakan
satu sistem seperti gambar 3.8, yang disebut analog multiplier. Kunci dari sistem ini
adalah dengan memanfaatkan persamaan tanh.
22
Q1 Q2
Q3 Q4
Rc1 Rc2
R
vc1 vc2
v d
Vee
Vcc
Gambar 3.8 Analog Multiplier
Pada alat ini CCV ditentukan sama dengan 12 volt, oI sebesar 1mA, sehingga
nilai R dan cR dapat ditentukan. Nilai cR ditentukan dengan membuat besarnya
tegangan cv sebesar setengah tegangan CCV ,dan besarnya nilai ci diperoleh dari
besarnya nilai oI yaitu
occ Iii =+ 21
karena oI = 1mA, maka 1ci dan 2ci masing-masing sebesar 0,5mA, dari sini dapat
diperoleh nilai cR :
ccc Riv =
c
cc i
vR =
310.5,0
6−
=cR
12=cR K Ω
23
Untuk mendapatkan nilai R menggunakan persamaan (2.12) yaitu:
R
VVvI BEEEx
o−−−
=)(
karena xv dihubungsingkat dengan ground maka 0=xv , jadi
R
7,0)12(010.1 3 −−−
=−
310.17,0)12(0
−
−−−=R
310.13,11−=R
3,11=R K Ω
dipilih besarnya R = 10 KΩ
3.6 Penguat Beda
Sistem berikutnya adalah penguat beda seperti pada gambar 3.9 berikut ini,
X1
R1 R2
R1
R2
Vo
vc2
vc1
VC
VE
Gambar 3.9 Penguat Beda
Untuk menentukan besarnya penguatan penguat beda pada alat ini, maka
dilihat kembali persamaan (2.14) pada rangkaian analog multiplier,yaitu
24
)2
tanh(12T
Dcocc V
vRIvv =−
karena nilai tanh maksimal sama dengan 1, maka
cocc RIvv =− 12
cocc RIvv =− max12 )(
33max12 10.6)10.1()( −=− cc vv
6)( max12 =− cc vv volt
2cv dan 1cv merupakan masukan untuk penguat beda ini, dan persamaan tegangan
keluaran untuk penguat ini adalah
)( 121
2cco vv
RR
v −=
Sedangkan dari hasil perhitungan 12 cc vv − sama dengan 6 volt maka penguatannya
cukup sama dengan 1, sehingga besarnya nilai 1R dan 2R adalah
11
2 =RR
21 RR =
dan dipilih 10=R KΩ
25
BAB IV
PEMBAHASAN
Bab ini akan menunjukkan bentuk gelombang yang dihasilkan dari alat
dengan hasil pengukuran frekuensinya serta spektrum frekuensi dari masing-masing
gelombang dengan sampel beberapa frekuens i dari rendah hingga frekuensi
maksimum, dan analisa data.
4.1 Bentuk Gelombang dan Frekuensi
Ada tiga bentuk gelombang yang dihasilkan dari alat ini yaitu gelombang
kotak, segitiga dan sinus. Gelombang kotak dihasilkan oleh rangkaian pembanding,
gelombang segitiga oleh rangkaian integrator dan gelombang sinus sebagai
gelombang keluaran yang diinginkan, dihasilkan oleh rangkaian analog multiplier.
Gambar 4.1 menunjukkan bentuk dari masing-masing gelombang. Pengamatan
dilakukan dengan mengubah-ubah tegangan pengontrol, yang menghasilkan frekuensi
208,33Hz untuk tegangan pengontrol 0,4V, frekuensi 10KHz untuk 5,5V, dan
frekuensi 20 KHz untuk 10V.
Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa bila tegangan diubah maka frekuensinya
juga berubah. Nilai tegangan puncak ke puncak gelombang kotak dan segitiga dari
hasil pengamatan dengan osiloskop sama, yaitu sebesar 16,5V, sehingga
amplitudonya sebesar 8,25V . Sedangkan nilai tegangan puncak ke puncak dari
gelombang sinus lebih kecil dari gelombang segitiga yaitu sebesar 9,5V, sehingga
amplitudonya sebesar 4,75V. Besarnya amplitudo masing-masing gelombang tidak
berubah pada saat frekuensinya diubah-ubah.
26
(a) Frekuensi = 208,33 Hz, untuk tegangan kontrol 0,4V
(b) Frekuensi = 10 KHz, untuk tegangan kontrol 5,5V
(c) Frekuensi = 20 KHz, untuk tegangan kontrol 10V
Gambar 4.1 Hasil pengamatan bentuk gelombang :
kotak (kiri), segitiga (tengah), dan sinus (kanan)
27
4.2 Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol
Tabel 1, menunjukkan besarnya frekuensi yang dihasilkan pada saat tegangan
masukan diubah-ubah. Pengamatan dilakukan dengan osiloskop. Pada perhitungan
secara teori frekuensi sebesar 200Hz dapat dicapai pada saat tegangan pengontrolnya
sebesar 0,1V. Osiloskop dapat membaca sinyal pada saat tegangan masukan sebesar
0,4V, sehingga pengukuran dan pengamatan gelombang dimulai dari tegangan
masukan sebesar 0,4V hingga 10V.
Dari tabel 1 tersebut dapat dilihat bahwa kinerja alat ini jangkauan
frekuensinya dari 208,33Hz sampai dengan 20KHz, dengan tegangan pengontrol dari
0,4V sampai dengan 10V. Sehingga dari data tabel 1 bisa dilihat karakteristik
kelinieran frekuensi terhadap tegangan dengan melihat grafik seperti ditunjukkan
gambar 4.2(a).
Tabel 1.Frekuensi terhadap tegangan pengontrol
FREKUENSI (Hz) Vin (V) PERCOBAAN PERHITUNGAN
ERROR (%)
0,4 208,33 796,2 74 0,5 322,6 995,2 68 0,6 500 1194,3 58 0,7 645,2 1393,3 54 0,8 909,1 1592,4 43 0,9 1052,7 1791,4 41 1 1250 1990,4 37
1,2 1562,4 2388,5 35 1,4 2272,7 2786,6 18 1,6 2777.8 3184,7 13 1,8 3125 3582,8 13 2 3846,2 3980,9 3
2,5 4166,7 4976,1 16 3 5263,2 5971,3 13
3,5 6250 6966,6 10 4 7692,3 7961,8 3
4,5 8333,3 8957 7 5 9090,9 9952,2 9
28
FREKUENSI (Hz) Vin (V) PERCOBAAN PERHITUNGAN
ERROR (%)
5,5 10000 10947,5 9 6 11111,1 11942,7 7
6,5 12500 12937,9 3 7 13333,3 13933,1 4
7,5 14285,7 14928,3 4 8 15384,6 15923,6 3
8,5 16666,7 16918,8 1 9 18181,8 17914 1
9,5 18181,8 18909,2 4 10 20000 19904,5 0,5
GRAFIK KARAKTERISTIK ALAT
y = 2026,9x - 711,64R2 = 0,9983
-5000
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 2 4 6 8 10 12
TEGANGAN PENGONTROL (Volt)
FR
EK
UE
NS
I (H
z)
GRAFIK ERROR
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12
TEGANGAN PENGONTROL (V)
ER
RO
R (
%)
Series1
(a) (b)
Gambar 4.2 Grafik Karakteristik
Grafik pada gambar 4.2(a), menunjukkan karakteristik hasil dari implementasi
alat, yang dapat dilihat bahwa kenaikan nilai frekuensi terhadap tegangan
pengontrolnya linear. Sedangkan grafik pada gambar 4.2(b), menunjukkan bahwa
pada saat tegangan pengontrolnya kurang dari 2V, persentase kesalahannya sangat
besar, yaitu sebesar 41,3%. Pada saat tegangan pengontrolnya lebih dari 2V,
persentase kesalahannya sebesar 5,7%. Sehingga alat ini baik digunakan pada
tegangan pengontrol lebih besar dari 2V.
29
4.3 Ditorsi Pada Gelombang Sinus
Spektrum frekuensi digunakan untuk melihat kualitas suatu gelombang,
dengan melihat seberapa banyak harmonisa dan seberapa besar nilai amplitudo yang
dihasilkan dari suatu gelombang. Gelombang sinus idealnya hanya memiliki frekuensi
fundamental, jika terdapat harmonisa-harmonisa yang lain maka gelombang sinus
tersebut terdistorsi.
Tabel 2. Spektrum gelombang sinus
Vin (V) 1F (Hz) 2F (Hz) 3F (Hz) 1M (dB) 2M (dB) 3M (dB)
0,4 260 500 780 20,5m -21,9 -18,7 0,8 900 1900 2,8K -779m -27,9 -21,1 1 1,3K 2,7K 3,9K -379m -32,3 -21,1 3 5,2K 16K -379m -21,9 5 9,5K 29K 20,5m -21,5 7 13K 40K -779m -21,9 9 17K 52K 20,5m -21,5 10 20K 59K -379m -21,9
Tabel 2. di atas menunjukkan nilai frekuensi (F) dan amplitudo (M) dari
spektrum gelombang sinus. Gelombang sinus yang dihasilkan mempunyai frekuensi
harmonisa 2F dan 3F pada saat frekuensi rendah atau pada saat tegangan
pengontrolnya rendah. Pada saat frekuensi tinggi, gelombang sinus hanya memiliki
satu frekuensi harmonisa 2F . Gambar 4.3 dan gambar 4.4 menunjukkan spektrum
gelombang sinus dari AFG dan spektrum gelombang sinus yang dihsailkan alat, pada
frekuensi rendah dan tinggi atau besar tegangan pengontrolnya sama dengan 0,8V dan
10V. Gambar 4.3 dan gambar 4.4 ini menunjukkan bahwa spektrum gelombang sinus
yang dihasilkan oleh AFG sebagai gelombang referensi yang ideal karena hanya
30
memilki frekuensi fundamental. Sedangkan sektrum gelombang sinus yang dihasilkan
alat terdapat frekuensi harmonisa, yang berarti gelombang tersebut terdistorsi.
(a) (b)
Gambar 4.3 Spektrum gelombang sinus dari AFG
(a). frekuensi 200Hz (b).frekuensi 20KHz
(a) (b)
Gambar 4.4 Spektrum gelombang sinus dari alat
(a). frekuensi 208,33Hz (b).frekuensi 20KHz
31
Dari nilai amplitudonya (M) dapat dihitung besarnya distorsi pada gelombang
dengan menggunakan persamaan berikut ini:
ref
n
AA
dBA log20)( =
dengan A = amplitudo ( 1M , 2M , 3M , 5M )
refA diketahui dari nilai tegangan pada saat A = 0 dB dengan menggunakan
osiloskop, dan diperoleh nilai refA sama dengan 5,2 V. Sehingga nA dapat diperoleh
dengan persamaan sebagai berikut:
20)(
10dBA
refn AA ×=
Dari nilai nA dapat diperoleh nilai distorsi dari frekuensi harmonisa, yaitu
%1001
×=AA
D nn
%10023
22 ×+= DDDtotal
Hasil dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini:
32
Tabel 3. Hasil perhitungan distorsi gelombang sinus
1A (V) 2A (V) 3A (V) 2D 3D D 5,21 0,42 0,6 8,06 11,5 14,04 4,75 0,21 0,46 4,42 9,68 10,64 4,98 0,13 0,46 2,61 9,24 9,6 4,98 0,42 8,43 8,43 5,21 0,44 8,44 8,44 4,75 0,42 8,84 8,84 5,21 0,44 8,44 8,44 4,98 0,42 8,43 8,43
dari tabel 3 di atas, dapat diketahui besarnya distorsi pada gelombang sinus, yaitu
843,844,884,844,843,86,964,1004,14 +++++++
=−ratarataD
sehingga besarnya distorsi sama dengan 9,6% . Hal ini menunjukkan bahwa distorsi
gelombang sinus yang dihasilkan masih cukup besar.
33
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. KESIMPULAN
Sistem voltage controlled oscillator dengan sinyal keluaran berupa gelombang
sinus ini terdiri dari rangkaian integrator, pembanding, buffer, pembagi tegangan,
analog multiplier, dan penguat beda. Setelah dilakukan pengamatan dan pengukuran
maka dapat disimpulkan:
1. Alat ini berhasil mengimplementasikan voltage controlled oscillator
dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus.
2. Kenaikan frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya, linier, yaitu
semakin besar tegangan pengontrol, maka frekuensi semakin besar.
3. Frekuensi terendah sebesar 208,3 Hz dicapai pada saat tegangan
pengontrolnya sebesar 0,4 V dan frekuensi tertinggi sebesar 20 KHz
dicapai pada saat tegangan pengontrolnya sebesar 10 V.
4. Dari pengamatan gelombang, nilai amplitudo tidak berubah pada saat
tegangan pengotrolnya diubah-ubah atau pada saat frekuensinya berubah.
5. Dari data pengamatan alat, dengan membandingkan nilai frekuensi pada
alat dan perhitungan diperoleh persentase kesalahan sebesar 5,7% untuk
tegangan pengontrol lebih dari 2V. Gelombang sinus yang dihasilkan alat
ini masih terdistorsi cukup tinggi, dengan nilai distorsinya sebesar 9,6%.
6. Alat ini baik digunakan pada tegangan pengontrol dari 2V sampai 10V.
34
V.2 SARAN
Alat ini masih mempunyai banyak kekurangan terutama pada gelombang yang
dihasilkan distorsinya masih tinggi, maka alat ini masih dapat diperbaiki dengan
spesifikasi yang lebih presisi dan distorsi yang cukup rendah. Begitu juga dapat
ditambahkan tampilan untuk tegangan pengontrol dan frekuensi yang dihasilkan
dengan seven segment atau penampil lain.
35
DAFTAR PUSTAKA
1. Clayton,George dan Winder,Steve, alih bahasa Wiwit Kastawan,
Operational Amplifier, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2005.
2. Eko Putra, Agfianto, Penapis Aktif Elektronika Teori dan Praktek, Edisi
Pertama, Gava Media, Yogyakarta, 2002.
3. Malik, Norbert R., Electronic Circuits Analysis, Simulation, and Design,
Prentice-Hall International,Inc, 1995.
4. Tobey-Graeme-Huelsman, Operational Amplifier Design and Applications,
McGraw-Hill Book Company.
5. http://www.National.com, diakses 2007
6. http://www.alldatashsset.com, diakses 2007
LAMPIRAN
1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914BDiodes
Switching diode1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914B
∗This product is available only outside of Japan.
!!!!ApplicationsHigh-speed switching
!!!!Features1) Glass sealed envelope. (GSD)2) High speed.3) High reliability.
!!!!ConstructionSilicon epitaxial planar
!!!!External dimensions (Units : mm)
φ 0.5±0.1
C
29±1 29±1
CATHODE BAND (BLACK)
3.8±0.2
A
φ 1.8±0.2
Type No.
ROHM : GSDEIAJ : −JEDEC : DO-35
!!!!Absolute maximum ratings (Ta = 25°C)
Type
1N4148 100 −65~+200−65~+200
(V)VRM
75
(V)VR
450
(mA)IFM
150
(mA)IO
200
(mA)IF
2
(A)1µsIFSM
500
(mW)P
200
1N4150 50 −65~+200−65~+20050 600 200 250 4 500 200
1N4448 100 −65~+200−65~+20075 450 150 200 2 500 200
(°C)Tj
(°C)Topr
(°C)Tstg
(1N914B)
!!!!Electrical characteristics (Ta = 25°C)
Type0.1mA
1.00.66
0.620.74
0.76
0.86
0.82
0.92
1.0
0.87
1.0
0.54
0.62
0.72
@0.25mA
@1mA@
2mA@
5mA@
10mA@
20mA@
30mA@
50mA@
100mA@
200mA@
250mA@
5µA
75 100 50.0 20 4 40.025
5.0
20
75
− 50 0.1 50 100.0 50 2.5 4
− 100 50.0 20 4 4
@100µA
@ @150°C
VR (V)
@25°C
VR (V)
trr (ns)Cr (pF)IR (µA) Max.BV (V) Min.VF (V)
IF=10mAf=1MHz
VR=0RL=100Ω
VR=6V
1N4148
1N4150
1N4448(IN914B)
0.025
5.0
20
75
The upper figure is the minimum VF and the lower figure is the maximum VF value.
1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914BDiodes
!!!!Electrical characteristic curves (Ta = 25°C)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.60.2
0.5
1
2
5
10
20
50
100
FO
RW
AR
D C
UR
RE
NT
: IF
(m
A)
FORWARD VOLTAGE : VF (V)
Fig. 1 Forward characteristics
Ta=1
25°C
Ta=7
5°C
Ta=2
5°C
Ta=−
25°C
0 20 40 60 80 100 120
3
10
30
100
300
1000
3000
REVERSE VOLTAGE : VR (V)
RE
VE
RS
E C
UR
RE
NT
: IR
(nA
)
Fig. 2 Reverse characteristics
70°C
50°C
100°C
Ta=25°C
00
10 20 30
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
5 15 25
f=1MHz
REVERSE VOLTAGE : VR (V)
CA
PA
CIT
AN
CE
BE
TWE
EN
TE
RM
INA
LS :
CT
(pF)
Fig. 3 Capacitance betweenterminals characteristics
Fig. 4 Reverse recovery timecharacteristics
00
10 20 30
1
2
3
VR=6VIrr=1/10IR
RE
VE
RS
E R
EC
OV
ER
Y T
IME
: trr
(ns
)
FORWARD CURRENT : IF (mA)
0.1 1 10 100 1000 100001
2
5
10
20
50
100
PULSESingle pulse
PULSE WIDTH : Tw (ms)
SU
RG
E C
UR
RE
NT
: Is
urge
(A
)
Fig. 5 Surge current characteristics
PULSE GENERATOROUTPUT 50Ω
SAMPLINGOSCILLOSCOPE50Ω
0.01µF
100ns
INPUT
D.U.T.
IR
0.1I
R
trrOUTPUT
0
5Ω
Fig. 6 Reverse recovery time (trr) measurement circuit
Transistors2SC9013
TL/H/5646
LF155/LF156/LF157
Serie
sM
onolith
icJFET
InputO
pera
tionalA
mplifie
rs
December 1994
LF155/LF156/LF157 Series MonolithicJFET Input Operational Amplifiers
General DescriptionThese are the first monolithic JFET input operational ampli-
fiers to incorporate well matched, high voltage JFETs on the
same chip with standard bipolar transistors (BI-FETTM Tech-
nology). These amplifiers feature low input bias and offset
currents/low offset voltage and offset voltage drift, coupled
with offset adjust which does not degrade drift or common-
mode rejection. The devices are also designed for high slew
rate, wide bandwidth, extremely fast settling time, low volt-
age and current noise and a low 1/f noise corner.
AdvantagesY Replace expensive hybrid and module FET op ampsY Rugged JFETs allow blow-out free handling compared
with MOSFET input devicesY Excellent for low noise applications using either high or
low source impedanceÐvery low 1/f cornerY Offset adjust does not degrade drift or common-mode
rejection as in most monolithic amplifiersY New output stage allows use of large capacitive loads
(5,000 pF) without stability problemsY Internal compensation and large differential input volt-
age capability
ApplicationsY Precision high speed integratorsY Fast D/A and A/D convertersY High impedance buffersY Wideband, low noise, low drift amplifiersY Logarithmic amplifiers
Y Photocell amplifiersY Sample and Hold circuits
Common Features(LF155A, LF156A, LF157A)Y Low input bias current 30 pAY Low Input Offset Current 3 pAY High input impedance 1012XY Low input offset voltage 1 mVY Low input offset voltage temp. drift 3 mV/§CY Low input noise current 0.01 pA/0HzY High common-mode rejection ratio 100 dBY Large dc voltage gain 106 dB
Uncommon Features
Y Extremely
fast settling
time to
0.01%
Y Fast slew
rate
Y Wide gain
bandwidth
Y Low input
noise voltage
LF155A LF156ALF157A
Units(AVe5)
4 1.5 1.5 ms
5 12 50 V/ms
2.5 5 20 MHz
20 12 12 nV/0Hz
Simplified Schematic
*3 pF in LF157 series. TL/H/5646–1
BI-FETTM, BI-FET IITM are trademarks of National Semiconductor Corporation.
C1995 National Semiconductor Corporation RRD-B30M115/Printed in U. S. A.
Absolute Maximum RatingsIf Military/Aerospace specified devices are required, contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for
availability and specifications.
(Note 8)
LF155A/6A/7A LF155/6/7LF355B/6B/7B LF355/6/7
LF255/6/7 LF355A/6A/7A
Supply Voltage g22V g22V g22V g18V
Differential Input Voltage g40V g40V g40V g30V
Input Voltage Range (Note 2) g20V g20V g20V g16V
Output Short Circuit Duration Continuous Continuous Continuous Continuous
TjMAXH-Package 150§C 150§C 115§C 115§CN-Package 100§C 100§CM-Package 100§C 100§C
Power Dissipation at TA e 25§C (Notes 1 and 9)
H-Package (Still Air) 560 mW 560 mW 400 mW 400 mW
H-Package (400 LF/Min Air Flow) 1200 mW 1200 mW 1000 mW 1000 mW
N-Package 670 mW 670 mW
M-Package 380 mW 380 mW
Thermal Resistance (Typical) iJAH-Package (Still Air) 160§C/W 160§C/W 160§C/W 160§C/W
H-Package (400 LF/Min Air Flow) 65§C/W 65§C/W 65§C/W 65§C/W
N-Package 130§C/W 130§C/W
M-Package 195§C/W 195§C/W
(Typical) iJCH-Package 23§C/W 23§C/W 23§C/W 23§C/W
Storage Temperature Range b65§C to a150§C b65§C to a150§C b65§C to a150§C b65§C to a150§CSoldering Information (Lead Temp.)
Metal Can Package
Soldering (10 sec.) 300§C 300§C 300§C 300§CDual-In-Line Package
Soldering (10 sec.) 260§C 260§C 260§CSmall Outline Package
Vapor Phase (60 sec.) 215§C 215§CInfrared (15 sec.) 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 tolerance
(100 pF discharged through 1.5 kX) 1000V 1000V 1000V 1000V
DC Electrical Characteristics (Note 3) TA e Tj e 25§C
Symbol Parameter ConditionsLF155A/6A/7A LF355A/6A/7A
UnitsMin Typ Max Min Typ Max
VOS Input Offset Voltage RSe50X, TAe25§C 1 2 1 2 mVOver Temperature 2.5 2.3 mV
DVOS/DT Average TC of Input RSe50X3 5 3 5 mV/§COffset Voltage
DTC/DVOS Change in Average TC RSe50X, (Note 4)0.5 0.5
mV/§Cwith VOS Adjust per mV
IOS Input Offset Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 3 10 3 10 pA
TjsTHIGH 10 1 nA
IB Input Bias Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 30 50 30 50 pA
TjsTHIGH 25 5 nA
RIN Input Resistance Tje25§C 1012 1012 X
AVOL Large Signal Voltage VSeg15V, TAe25§C 50 200 50 200 V/mVGain VOeg10V, RLe2k
25 25 V/mVOver Temperature
VO Output Voltage Swing VSeg15V, RLe10k g12 g13 g12 g13 VVSeg15V, RLe2k g10 g12 g10 g12 V
2
DC Electrical Characteristics (Note 3) TA e Tj e 25§C (Continued)
Symbol Parameter ConditionsLF155A/6A/7A LF355A/6A/7A
UnitsMin Typ Max Min Typ Max
VCM Input Common-ModeVSeg15V g11
a15.1g11
a15.1 V
Voltage Range b12 b12 V
CMRR Common-Mode Rejection85 100 85 100 dB
Ratio
PSRR Supply Voltage Rejection (Note 6)85 100 85 100 dB
Ratio
AC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VSeg15V
Symbol Parameter ConditionsLF155A/355A LF156A/356A LF157A/357A
UnitsMin Typ Max Min Typ Max Min Typ Max
SR Slew Rate LF155A/6A; AVe1, 3 5 10 12 V/ms
LF157A; AVe5 40 50 V/ms
GBW Gain Bandwidth2.5 4 4.5 15 20 MHz
Product
ts Settling Time to 0.01% (Note 7) 4 1.5 1.5 ms
en Equivalent Input Noise RSe100XVoltage fe100 Hz 25 15 15 nV/0Hz
fe1000 Hz 20 12 12 nV/0Hz
in Equivalent Input fe100 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz
Noise Current fe1000 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz
CIN Input Capacitance 3 3 3 pF
DC Electrical Characteristics (Note 3)
Symbol Parameter ConditionsLF155/6/7
LF255/6/7LF355/6/7
UnitsLF355B/6B/7B
Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max
VOS Input Offset Voltage RSe50X, TAe25§C 3 5 3 5 3 10 mV
Over Temperature 7 6.5 13 mV
DVOS/DT Average TC of Input RSe50X5 5 5 mV/§C
Offset Voltage
DTC/DVOS Change in Average TC RSe50X, (Note 4)0.5 0.5 0.5
mV/§Cwith VOS Adjust per mV
IOS Input Offset Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 3 20 3 20 3 50 pA
TjsTHIGH 20 1 2 nA
IB Input Bias Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 30 100 30 100 30 200 pA
TjsTHIGH 50 5 8 nA
RIN Input Resistance Tje25§C 1012 1012 1012 X
AVOL Large Signal Voltage VSeg15V, TAe25§C 50 200 50 200 25 200 V/mV
Gain VOeg10V, RLe2k
Over Temperature 25 25 15 V/mV
VO Output Voltage Swing VSeg15V, RLe10k g12 g13 g12 g13 g12 g13 V
VSeg15V, RLe2k g10 g12 g10 g12 g10 g12 V
VCM Input Common-ModeVSeg15V g11
a15.1g11
g15.1a10
a15.1 V
Voltage Range b12 b12 b12 V
CMRR Common-Mode Rejec-85 100 85 100 80 100 dB
tion Ratio
PSRR Supply Voltage Rejec- (Note 6)85 100 85 100 80 100 dB
tion Ratio
3
DC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VS e g15V
LF155A/155,LF156A/156, LF157A/157
ParameterLF255, LF355
LF256/356BLF356A/356
LF257/357BLF357A/357
UnitsLF355A/355B
Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max
Supply Current 2 4 2 4 5 7 5 10 5 7 5 10 mA
AC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VS e g15V
LF155/255/ LF156/256, LF156/256/ LF157/257, LF157/257/
Symbol Parameter Conditions 355/355B LF356B 356/356B LF357B 357/357B Units
Typ Min Typ Min Typ
SR Slew Rate LF155/6: AVe1, 5 7.5 12 V/ms
LF157: AVe5 30 50 V/ms
GBW Gain Bandwidth 2.5 5 20 MHz
Product
ts Settling Time to 0.01% (Note 7) 4 1.5 1.5 ms
en Equivalent Input Noise RSe100X
Voltage fe100 Hz 25 15 15 nV/0Hz
fe1000 Hz 20 12 12 nV/0Hz
in Equivalent Input fe100 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz
Current Noise fe1000 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz
CIN Input Capacitance 3 3 3 pF
Notes for Electrical CharacteristicsNote 1: The maximum power dissipation for these devices must be derated at elevated temperatures and is dictated by TjMAX, ijA, and the ambient temperature,
TA. The maximum available power dissipation at any temperature is Pde(TjMAXbTA)/ijA or the 25§C PdMAX, whichever is less.
Note 2: Unless otherwise specified the absolute maximum negative input voltage is equal to the negative power supply voltage.
Note 3: Unless otherwise stated, these test conditions apply:
LF155A/6A/7ALF255//6/7 LF355A/6A/7A LF355B/6B/7B LF355//6/7
LF155//6/7
Supply Voltage, VS g15VsVSsg20V g15VsVSsg20V g15VsVSsg18V g15VsVSg20V VSeg15V
TA b55§CsTAsa125§C b25§CsTAsa85§C 0§CsTAsa70§C 0§CsTAsa70§C 0§CsTAsa70§CTHIGH a125§C a85§C a70§C a70§C a70§C
and VOS, IB and IOS are measured at VCMe0.
Note 4: The Temperature Coefficient of the adjusted input offset voltage changes only a small amount (0.5mV/§C typically) for each mV of adjustment from its
original unadjusted value. Common-mode rejection and open loop voltage gain are also unaffected by offset adjustment.
Note 5: The input bias currents are junction leakage currents which approximately double for every 10§C increase in the junction temperature, TJ. Due to limited
production test time, the input bias currents measured are correlated to junction temperature. In normal operation the junction temperature rises above the ambient
temperature as a result of internal power dissipation, Pd. TjeTAaijA Pd where ijA is the thermal resistance from junction to ambient. Use of a heat sink is
recommended if input bias current is to be kept to a minimum.
Note 6: Supply Voltage Rejection is measured for both supply magnitudes increasing or decreasing simultaneously, in accordance with common practice.
Note 7: Settling time is defined here, for a unity gain inverter connection using 2 kX resistors for the LF155/6. It is the time required for the error voltage (the
voltage at the inverting input pin on the amplifier) to settle to within 0.01% of its final value from the time a 10V step input is applied to the inverter. For the LF157,
AVeb5, the feedback resistor from output to input is 2 kX and the output step is 10V (See Settling Time Test Circuit).
Note 8: Refer to RETS155AX for LF155A, RETS155X for LF155, RETS156AX for LF156A, RETS156X for LF156, RETS157A for LF157A and RETS157X for
LF157 military specifications.
Note 9: Max. Power Dissipation is defined by the package characteristics. Operating the part near the Max. Power Dissipation may cause the part to operate
outside guaranteed limits.
4
Typical DC Performance CharacteristicsCurves are for LF155, LF156 and LF157 unless otherwise specified.
Input Bias Current Input Bias Current Input Bias Current
Voltage Swing Supply Current Supply Current
Negative Current Limit Positive Current Limit
Positive Common-Mode
Input Voltage Limit
TL/H/5646–2
Negative Common-Mode
Input Voltage Limit Open Loop Voltage Gain Output Voltage Swing
TL/H/5646–3
5
Typical AC Performance Characteristics
Gain Bandwidth Gain Bandwidth Normalized Slew Rate
TL/H/5646–4
Output Impedance Output Impedance Output Impedance
TL/H/5646–12
LF155 Small Signal Pulse
Response, AVea1
TL/H/5646–5
LF156 Small Signal Pulse
Response, AVea1
TL/H/5646–6
Small Signal Pulse
Response, AVea5
TL/H/5646–7
LF155 Large Signal Pulse
Response, AVea1
TL/H/5646–8
LF156 Large Signal Pulse
Response, AVea1
TL/H/5646–9
LF157 Large Signal Pulse
Response, AVea5
TL/H/5646–10
6
Typical AC Performance Characteristics (Continued)
Inverter Settling Time Inverter Settling Time
Open Loop Frequency
Response
Bode Plot Bode Plot Bode Plot
Common-Mode Rejection
Ratio Power Supply Rejection Ratio Power Supply Rejection Ratio
Undistorted Output Voltage
Swing
Equivalent Input Noise
Voltage
Equivalent Input Noise
Voltage (Expanded Scale)
TL/H/5646–11
7
Detailed Schematic
*C e 3 pF in LF157 series. TL/H/5646–13
Connection Diagrams (Top Views)
Metal Can Package (H)
TL/H/5646–14
Order Number LF156AH, LF155H, LF156H, LF255H,
LF256H, LF257H, LF355AH, LF356AH,
LF357AH, LF356BH, LF355H, LF356H,
LF357H, LM155AH/883, LM155H/883, LM156AH/883,
LM156H/883, LM157AH/883 or LM157H/883*See NS Package Number H08C
Dual-In-Line Package (M and N)
TL/H/5646–29
Order Number LF355M, LF356M, LF357M, LF355BM,
LF356BM, LF355BN, LF356BN, LF357BN, LF355N,
LF356N or LF357N
See NS Package Number M08A or N08E
*Available per JM38510/11401 or JM38510/11402
8
Application Hints
The LF155/6/7 series are op amps with JFET input de-
vices. These JFETs have large reverse breakdown voltages
from gate to source and drain eliminating the need for
clamps across the inputs. Therefore large differential input
voltages can easily be accomodated without a large in-
crease in input current. The maximum differential input volt-
age is independent of the supply voltages. However, neither
of the input voltages should be allowed to exceed the nega-
tive supply as this will cause large currents to flow which
can result in a destroyed unit.
Exceeding the negative common-mode limit on either input
will force the output to a high state, potentially causing a
reversal of phase to the output. Exceeding the negative
common-mode limit on both inputs will force the amplifier
output to a high state. In neither case does a latch occur
since raising the input back within the common-mode range
again puts the input stage and thus the amplifier in a normal
operating mode.
Exceeding the positive common-mode limit on a single input
will not change the phase of the output however, if both
inputs exceed the limit, the output of the amplifier will be
forced to a high state.
These amplifiers will operate with the common-mode input
voltage equal to the positive supply. In fact, the common-
mode voltage can exceed the positive supply by approxi-
mately 100 mV independent of supply voltage and over the
full operating temperature range. The positive supply can
therefore be used as a reference on an input as, for exam-
ple, in a supply current monitor and/or limiter.
Precautions should be taken to ensure that the power sup-
ply for the integrated circuit never becomes reversed in
polarity or that the unit is not inadvertently installed back-
wards in a socket as an unlimited current surge through the
resulting forward diode within the IC could cause fusing of
the internal conductors and result in a destroyed unit.
All of the bias currents in these amplifiers are set by FET
current sources. The drain currents for the amplifiers are
therefore essentially independent of supply voltage.
As with most amplifiers, care should be taken with lead
dress, component placement and supply decoupling in or-
der to ensure stability. For example, resistors from the out-
put to an input should be placed with the body close to the
input to minimize ‘‘pickup’’ and maximize the frequency of
the feedback pole by minimizing the capacitance from the
input to ground.
A feedback pole is created when the feedback around any
amplifier is resistive. The parallel resistance and capaci-
tance from the input of the device (usually the inverting in-
put) to ac ground set the frequency of the pole. In many
instances the frequency of this pole is much greater than
the expected 3 dB frequency of the closed loop gain and
consequently there is negligible effect on stability margin.
However, if the feedback pole is less than approximately six
times the expected 3 dB frequency a lead capacitor should
be placed from the output to the input of the op amp. The
value of the added capacitor should be such that the RC
time constant of this capacitor and the resistance it parallels
is greater than or equal to the original feedback pole time
constant.
Typical Circuit Connections
VOS Adjustment
# VOS is adjusted with a 25k potenti-
ometer
# The potentiometer wiper is con-
nected to Va
# For potentiometers with tempera-
ture coefficient of 100 ppm/§C or
less the additional drift with adjust
is & 0.5 mV/§C/mV of adjustment
# Typical overall drift: 5 mV/§C g(0.5
mV/§C/mV of adj.)
Driving Capacitive Loads LF157. A Large Power BW Amplifier
TL/H/5646–15*LF155/6 Re5k
LF157 Re1.25k
Due to a unique output stage design, these am-
plifiers have the ability to drive large capacitive
loads and still maintain stability. CL(MAX) j 0.01
mF.
Overshoot s 20%
Settling time (ts) j 5 ms
For distortion s 1% and a 20 Vp-p VOUT swing,
power bandwidth is: 500 kHz.
9
Typical Applications
Settling Time Test Circuit
# Settling time is tested with the LF155/6 connected
as unity gain inverter and LF157 connected for
AV e b5
# FET used to isolate the probe capacitance
# Output e 10V step
# AV e b5 for LF157
TL/H/5646–16
Large Signal inverter Output, VOUT (from Settling Time Circuit)
LF355
TL/H/5646–17
LF356
TL/H/5646–18
LF357
TL/H/5646–19
Low Drift Adjustable Voltage Reference
TL/H/5646–20
# D VOUT/DTeg0.002%/§C# All resistors and potentiometers should be wire-wound
# P1: drift adjust
# P2: VOUT adjust
# Use LF155 for
X Low IB
X Low drift
X Low supply current
10
Typical Applications (Continued)
Fast Logarithmic Converter
TL/H/5646–21
# Dynamic range: 100 mA s Ii s 1 mA (5 dec-
ades), lVOle1V/decade
# Transient response: 3 ms for DIie 1 decade
# C1, C2, R2, R3: added dynamic compensation
# VOS adjust the LF156 to minimize quiescent error
# RT: Tel Labs type Q81 a 0.3%/§C
lVOUTl e Ð 1 a
R2
RT ( kT
qln Vi Ð Rr
VREF Ri ( e log Vi1
RiIrR2 e 15.7k, RT e 1k, 0.3%/§C (for temperature compensation)
Precision Current Monitor
TL/H/5646–31
# VOe5 R1/R2 (V/mA of IS)
# R1, R2, R3: 0.1% resistors
# Use LF155 for
X Common-mode range to supply range
X Low IB
X Low VOS
X Low Supply Current
8-Bit D/A Converter with Symmetrical Offset Binary Operation
TL/H/5646–32
# R1, R2 should be matched within g0.05%
# Full-scale response time: 3ms
EO B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 Comments
a9.920 1 1 1 1 1 1 1 1 Positive Full-Scale
a0.040 1 0 0 0 0 0 0 0 (a) Zero-Scale
b0.040 0 1 1 1 1 1 1 1 (b) Zero-Scale
b9.920 0 0 0 0 0 0 0 0 Negative Full-Scale
11
Typical Applications (Continued)
Wide BW Low Noise, Low Drift Amplifier Isolating Large Capacitive Loads
TL/H/5646–22
# Power BW: fMAX e
Sr
2qVP
j 191 kHz
# Parasitic input capacitance C1 j (3 pF for LF155, LF156 and LF157 plus
any additional layout capacitance) interacts with feedback elements and
creates undesirable high frequency pole. To compensate add C2 such
that: R2 C2 j R1 C1.
# Overshoot 6%
# ts 10 ms
# When driving large CL, the VOUT slew rate determined by CL and
IOUT(MAX):
DVOUT
DTe
IOUT
CL
j0.02
0.5V/ms e 0.04 V/ms (with CL shown)
Boosting the LF156 with a Current Amplifier
Low Drift Peak Detector
TL/H/5646
# IOUT(MAX)j150 mA (will drive RL t 100X)
# DVOUT
DTe
0.15
10b2V/ms (with CL shown)
# No additional phase shift added by the current amplifier
3 Decades VCO
# By adding D1 and Rf, VD1e0 during hold mode. Leakage of D2 provided
by feedback path through Rf.
# Leakage of circuit is essentially Ib (LF155, LF156) plus capacitor leakage
of Cp.
# Diode D3 clamps VOUT (A1) to VINbVD3 to improve speed and to limit
reverse bias of D2.
# Maximum input frequency should be kk (/2qRfCD2 where CD2 is the
shunt capacitance of D2.
TL/H/5646–24
f e
VC (R8aR7)
(8 VPU R8 R1) C, 0sVCs30V, 10 Hzsfs10 kHz
R1, R4 matched. Linearity 0.1% over 2 decades.
Non-Inverting Unity Gain Operation for LF157
Inverting Unity Gain for LF157
TL/H/5646–25
R1C t
1
(2q) (5 MHz)
R1 e
R2 a RS
4
AV(DC) e 1
fb3 dB & 5 MHz
R1C t
1
(2q) (5 MHz)
R1 e
R2
4
AV(DC) e b1
fb3 dB & 5 MHz
12
Typical Applications (Continued)
High Impedance, Low Drift Instrumentation Amplifier
TL/H/5646–26
# VOUT e
R3
R Ð 2R2
R1a 1 ( DV, Vb a 2V s VIN common-mode s Va
# System VOS adjusted via A2 VOS adjust
# Trim R3 to boost up CMRR to 120 dB. Instrumentation amplifier
resistor array recommended for best accuracy and lowest drift
13
Typical Applications (Continued)
Fast Sample and Hold
TL/H/5646–33
# Both amplifiers (A1, A2) have feedback loops individually closed with stable responses (overshoot negligible)
# Acquisition time TA, estimated by:
TA j Ð 2RON, VIN, Ch
Sr ( (/2 provided that:
VIN k 2qSr RON Ch and TA l
VIN Ch
IOUT(MAX), RON is of SW1
If inequality not satisfied: TA jVIN Ch
20 mA
# LF156 develops full Sr output capability for VINt1V
# Addition of SW2 improves accuracy by putting the voltage drop across SW1 inside the feedback loop
# Overall accuracy of system determined by the accuracy of both amplifiers, A1 and A2
High Accuracy Sample and Hold
TL/H/5646–27
# By closing the loop through A2, the VOUT accuracy will be determined uniquely by A1.
No VOS adjust required for A2.
# TA can be estimated by same considerations as previously but, because of the added
propagation delay in the feedback loop (A2) the overshoot is not negligible.
# Overall system slower than fast sample and hold
# R1, CC: additional compensation
# Use LF156 for
X Fast settling time
X Low VOS
14
Typical Applications (Continued)
High Q Band Pass Filter
TL/H/5646–28
# By adding positive feedback (R2)
Q increases to 40
# fBPe100 kHz
VOUT
VIN
e 100Q# Clean layout recommended
# Response to a 1 Vp-p tone burst:
300 ms
High Q Notch Filter
TL/H/5646–34
# 2R1 e R e 10 MX
2C e C1 e 300 pF
# Capacitors should be matched to obtain high Q
# fNOTCH e 120 Hz, notch e b55 dB, Q l
100
# Use LF155 for
X Low IB
X Low supply current
15
16
Physical Dimensions inches (millimeters)
Metal Can Package (H)
Order Number LF156AH, LF155H, LF156H, LF255H, LF256H, LF257H, LF355AH, LF356AH, LF357AH, LF356BH,
LF355H, LF356H or LF357H
NS Package Number H08C
Small Outline Package (M)
Order Number LF355M, LF356M, LF357M, LF355BM or LF356BM
NS Package Number M08A
17
LF155/LF156/LF157
Series
Monolith
icJFET
InputO
pera
tionalA
mplifiers
Physical Dimensions inches (millimeters) (Continued)
Molded Dual-In-Line Package (N)
Order Number LF355N, LF356N, LF357N, LF355BN, LF356BN, LF357BN
NS Package Number N08E
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 2. A critical component is any component of a life
systems which, (a) are intended for surgical implant support device or system whose failure to perform can
into the body, or (b) support or sustain life, and whose be reasonably expected to cause the failure of the life
failure to perform, when properly used in accordance support device or system, or to affect its safety or
with instructions for use provided in the labeling, can effectiveness.
be reasonably expected to result in a significant injury
to the user.
National Semiconductor National Semiconductor National Semiconductor National SemiconductorCorporation Europe Hong Kong Ltd. Japan Ltd.1111 West Bardin Road Fax: (a49) 0-180-530 85 86 13th Floor, Straight Block, Tel: 81-043-299-2309Arlington, TX 76017 Email: cnjwge@ tevm2.nsc.com Ocean Centre, 5 Canton Rd. Fax: 81-043-299-2408Tel: 1(800) 272-9959 Deutsch Tel: (a49) 0-180-530 85 85 Tsimshatsui, KowloonFax: 1(800) 737-7018 English Tel: (a49) 0-180-532 78 32 Hong Kong
Fran3ais Tel: (a49) 0-180-532 93 58 Tel: (852) 2737-1600Italiano Tel: (a49) 0-180-534 16 80 Fax: (852) 2736-9960
National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.