PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu...

100
i PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Disusun oleh: Bramsi Abraham Liemus NIM : 995114063 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2007 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Transcript of PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu...

Page 1: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

i

PEMBANDING INTENSITAS

CAHAYA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh:

Bramsi Abraham Liemus

NIM : 995114063

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 2: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

ii

LIGHT INTENSITY

COMPARATOR

FINAL PROJECT

Persented as partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana

Teknik Degree In Electrical Engineering

By :

Bramsi Abraham Liemus

995114063

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTEMENT

ENGINEERING FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 3: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.
Page 4: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.
Page 5: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Dia” membuat segala sesuatu indah pada waktunya

Pengkhotbah 3 : 1

Never, never, and never give up!

Dengan segala kerandahan hati dan kejujuran,

Secara khusus Tugas Akhir ini kupersembahkan kepada;

Allah Bapa, Allah Putera, dan Allah Roh Kudus;

Ayahanda Pdt. Petrus Liemus, Ibunda Pdm. Ribkah Tanty,

Kakakku Pdm. Lusi Liemus, Jesi Liemus, Susi Liemus,

Adikku Tresi Trifena Liemus.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 6: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.
Page 7: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

vii

INTISARI

Cahaya memiliki intensitas yang berbeda-beda. Pada siang hari intensitas cahaya

semakin tinggi karena sumber cahaya langsung dari matahari. Pada malam hari,

intensitas cahaya makin rendah karena sumber cahaya matahari tidak ada. Manusia

dapat menggunakan energi listrik untuk menggantikan sinar matahari, tapi tentu

intensitas cahaya pada siang dan malam hari akan berbeda.

Dengan melihat adanya perbedaan intensitas cahaya, maka penulis membuat sebuah

alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan

intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area. Dengan menggunakan

LDR sebagai sensor cahaya, rangkaian pembanding, dan gerbang logika AND, maka

alat ini diharapkan dapat bekerja membandingkan intensitas cahaya yang diterima

oleh sensor. IC TL074 dipilih sebagai rangkaian penyangga yang merupakan bagian

dari rangkaian sensor, IC LM339 digunakan sebagai rangkaian komparator, dan

dioda digunakan sebagai pembentuk gerbang AND. Dengan rangkaian dan

komponen-komponen yang disebutkan, maka alat akan bekerja membandingkan

setiap tegangan keluaran dan memilih satu tegangan keluaran yang paling besar, dan

akhirnya ditampilkan melalui LED sebagai penampil.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 8: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

viii

ABSTRACT

The light have a different intensity. At day, light intensity become high caused by sun

light. In the night, light intensity become low because there is no sun light. Most of

people use electric power to replace the sun light, of course both of this condition is

different.

By this different intensity, the writer make a simple tool that can be used to compare

one light intensity with others that can be happen in one area. Using LDR as a light

sensor, comparator circuit, AND gate, this tool must be work to compare light intensity

by the sensor, depend on light intensity received by sensor. IC TL074 choosed as a

buffer circiut and as a part of sensor circuit, IC LM339 used as a comparators, and

diode use to build an AND gate. By this circiut and all of the component mentioned

above, this tool must be work to compare each output voltage, and choose which one

voltage as a biggest voltage, and the end will displayed by LED as a display.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 9: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.
Page 10: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur sebesar-besarnya penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus

atas cinta kasih, rahmat, berkat, karunia-Nya yang dilimpahkan kepada penulis,

sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Sekalipun banyak sekali halangan dan rintangan selama proses penyusunan

tugas akhir ini, tapi penulis sangat bersyukur karena Tuhan Yesus Kristus selalu

memberi cintanya berupa sebuah harapan dan rencana indah yang membuat penulis

untuk tetap kuat menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mengakhiri masa

studi penulis dan untuk memperoleh gelar sarjana teknik Jurusan Teknik Elektro di

Universitas Sanata Dharma. Penulisan skripsi ini didasarkan pada hasil-hasil yang

penulis peroleh mulai dari perancangan, pembuatan alat sampai pada pengujian alat

yang diajukan.

Dengan selesainya Tugas Akhir yang merupakan salah satu syarat untuk

meraih gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus sebagai sumber segala berkat, segala kehidupan.

Sebuah rancangan indah telah Engkau rancangkan dalam hidupku, Enkau selalu

menolongku tepat pada waktunya.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 11: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

x

2. Bapak Ir.Greg.Heliarko, S.J.,S.S.,B.S.T.,M.A.,M.Sc. selaku Dekan, Bapak Ir.

Iswanjono, M.T selaku pembantu Dekan.

3. Martanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing skripsi, yang telah banyak

memberikan pengarahan, ide, petunjuk serta saran selama pengerjaan alat dan skripsi.

4. Seluruh dosen Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma yang telah banyak

memberikan bimbingan kepada penulis selama menjadi mahasiswa.

5. Ayah, Ibu, kakak dan adikku merupakan figur yang telah banyak memberikan

dukungan baik moril maupun materil sepenuhnya dalam masa kuliah dan masa

penyusunan tugas akhir ini.

6. Ir. Aditya Dirabayu, M.T., yang secara intensif mendukung penyelesaan tugas akhir

ini.

7. Rekan-rekanku : Frans Hendri, Ade, Heri Cahyo, Guntur, Oskar Ika, Dwi, Ari, Daud

Yusuf, Darmero, Roni, Tutus, Maya, Santi, I Nyoman Sengkubuwono, dan semua

rekan-rekan Teknik Elektro angkatan 99. Terimakasih atas semua bantuan, dukungan,

dan kesan yang manis selama mengikuti masa perkuliahan di Universtas Sanata

Dharma.

8. Rekan-rekan satu kost : Asnwai, Said, Okwan, Damar, I’it, Umar, Tanto, Frans De

Sales. Terima kasih atas semangat yang sudah diberikan kepada penulis.

9. Rekan-rekan musisi di gereja : Yana, Berto, Surya, Abram, Mas Agung, Kak Is.

Terimakasih atas doa-doa kalian.

10. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu disini.

Penulis menyadari bahwa dalam karya tulis ini masih terdapat banyak

kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala bentuk kritik dan saran

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 12: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xi

dan masukan yang membangun sangat penulis harapkan dari pembaca, demi

perbaikan dan kesempurnaan skripsi ini. Dan semoga tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.

Terima kasih,

Yogyakarta, 29 Januari 2007

Penulis

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 13: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................ v

HALAMAN PERNYATAAN HASIL KARYA ........................................... vi

INTISARI ...................................................................................................... vii

ABSTARCT .................................................................................................. viii

KATA PENGANTAR ................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvii

BAB I Pendahuluan ....................................................................................... 1

1.1 Judul ........................................................................................... 1

1.2 Latar belakang masalah .............................................................. 1

1.3 Perumusan masalah .................................................................... 2

1.4 Batasan masalah ......................................................................... 2

1.5 Tujuan penelitian ........................................................................ 3

1.6 Manfaat penelitian ...................................................................... 3

1.7 Sistematika penulisan ................................................................. 4

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 14: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xiii

BAB II Dasar Teori ........................................................................................ 5

2.1 Op-Amp ...................................................................................... 5

2.2 Diagram Op-Amp ....................................................................... 6

2.3 Komparator ................................................................................. 7

2.4 Pembagi tegangan ...................................................................... 9

2.5 Tabel kebenaran ......................................................................... 10

2.6 Gerbang OR ................................................................................ 10

2.7 Gerbang AND ............................................................................ 13

2.8 Light Dependent Resistor (LDR) ............................................... 16

BAB III Perancangan Alat ............................................................................. 19

3.1 Diagram blok rangkaian ........................................................ 19

3.1.1 Sensor/Transduser .................................................... 19

3.1.2 Buffer ....................................................................... 22

3.1.3 Komparator ............................................................... 23

3.1.4 Decoder .................................................................... 24

3.1.5 Display ..................................................................... 26

3.2 Rangkaian keseluruhan alat ................................................. 27

3.3 Analisa rangkaian ................................................................ 28

BAB IV Hasil Pengamatan dan Pembahasan ................................................ 39

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 15: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xiv

BAB V Kesimpulan dan Saran ................................................................... 49

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 49

5.2 Saran .................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 50

LAMPIRAN ................................................................................................... 51

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 16: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkaian dasar penyangga ........................................... 5

Gambar 2.2.a Diagram blok Op-Amp ................................................... 6

Gambar 2.2.b Skema simbol Op-Amp .................................................. 7

Gambar 2.3.a Komparator ..................................................................... 8

Gambar 2.3.b Komparator ..................................................................... 8

Gambar 2.4 Rangkaian pembagi tegangan ......................................... 9

Gambar 2.6.a Kondisi semua tegangan masuk nol ............................... 10

Gambar 2.6.b Kondisi masukan A = 0, dan B = 1 ................................ 11

Gambar 2.6.c Kondisi masukan A = 1, dan B = 1 ................................ 11

Gambar 2.6.d Lambang gerbang OR dengan 2, 3, 4, 8 input ................ 12

Gambar 2.7.a Kondisi semua tegangan masuk nol ............................... 13

Gambar 2.7.b Kondisi masukan A = 0, dan B = 1 ................................ 13

Gambar 2.7.c Kondisi masukan A = 1, dan B = 1 ................................ 14

Gambar 2.7.d Lambang gerbang AND dengan 2, 3, 4, 8 input ............ 15

Gambar 2.8.a Bentuk fisik dari LDR .................................................... 16

Gambar 2.8.b LDR dalam rangkaian pembagi tegangan ...................... 17

Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian ................................................. 19

Gambar 3.1.1 Rangkaian sensor ............................................................ 20

Gambar 3.1.2 Rangkaian buffer ............................................................ 22

Gambar 3.1.3.a Rangkaian dasar Op-Amp sebagai komparator .............. 23

Gambar 3.1.3.b Rangkaian dasar Op-Amp sebagai komparator ............. 24

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 17: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xvi

Gambar 3.1.4 Dioda dan Resistor pembentuk gerbang AND ............... 25

Gambar 3.1.5 Penampil berupa LED .................................................... 26

Gambar 3.2 Keseluruhan rangkaian ................................................... 27

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 18: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.6 Tabel kebenaran gerbang OR ............................................... 12

Tabel 2.7 Tabel kebenaran gerbang AND ............................................ 15

Tabel 3.1.4 Tabel kebenaran ................................................................... 25

Tabel 3.3.a 4 input, kondisi input A paling besar ................................... 29

Tabel 3.3.b Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D ............. 29

Tabel 3.3.c Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D ............. 29

Tabel 3.3.d Hasil perbandingan anatara C terhadap A, B, dan D ........... 30

Tabel 3.3.e Hasil perbandingan anatara D terhadap A, B, dan C ........... 30

Tabel 3.3.f Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator ................... 31

Tabel 3.3.g 4 input, kondisi input B paling besar .................................... 32

Tabel 3.3.h Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D ............. 32

Tabel 3.3.i Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D ............. 32

Tabel 3.3.j Hasil perbandingan anatara C terhadap A, B, dan D ........... 33

Tabel 3.3.k Hasil perbandingan anatara D terhadap A, B, dan C ........... 33

Tabel 3.3.l Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator ................... 33

Tabel 3.3.m 4 input, kondisi input C paling besar .................................... 34

Tabel 3.3.n Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D ............. 35

Tabel 3.3.o Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D ............. 35

Tabel 3.3.p Hasil perbandingan anatara C terhadap A, B, dan D ........... 35

Tabel 3.3.q Hasil perbandingan anatara D terhadap A, B, dan C ........... 35

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 19: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xviii

Tabel 3.3.r Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator ................... 36

Tabel 3.3.s 4 input, kondisi input C paling besar .................................... 37

Tabel 3.3.t Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D ............. 37

Tabel 3.3.u Hasil perbandingan antara B terhadap A, C, dan D ............. 37

Tabel 3.3.v Hasil perbandingan anatara C terhadap A, B, dan D ........... 37

Tabel 3.3.w Hasil perbandingan anatara D terhadap A, B, dan C ........... 37

Tabel 3.3.x Hasil perbandingan 3 output dari 4 komparator ................... 38

Tabel 4.a Hasil pengujian pengukuran ................................................. 42

Tabel 4.b 4 input, kondisi input A paling besar ................................... 42

Tabel 4.c Hasil perbandingan antara A terhadap B, C, dan D ............. 43

Tabel 4.d Membandingkan B terhadap A, B, dan D ............................ 43

Tabel 4.e Hasil perbandingan antara B terhadap A, B, dan D ............. 43

Tabel 4.f Membandingkan C terhadap A, B, dan D ............................ 43

Tabel 4.g Hasil perbandingan antara C terhadap A, B, dan D ............. 43

Tabel 4.h Membandingkan D terhadap, A, B, dan C ………………... 44

Tabel 4.i Hasil perbandingan antara D terhadap A, B, dan C……… 44

Tabel 4.j 3 output masing-masing dari 4 komparator ……………….. 44

Tabel 4.k Pengukuran kedua ………………………………………… 46

Tabel 4.l Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator

dengan 3 keluaran untuk kondisi 1) ……………………….

46

Tabel 4.m Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator

dengan 3 keluaran untuk kondisi 2). ………………………

47

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 20: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

xix

Tabel 4.n Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator

dengan 3 keluaran untuk kondisi 3) ……………………….

47

Tabel 4.o Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator

dengan 3 keluaran untuk kondisi 4) ……………………….

47

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 21: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

1

BAB І

PENDAHULUAN

1.1 Judul.

PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA

(LIGHT INTENSITY COMPARATOR)

1.2 Latar Belakang Masalah

Menentukan intensitas cahaya secara manusia sangat mudah.

Dengan kemampuan koordinasi alat indra (mata) dan otak, manusia dalam

waktu hitungan detik bisa mengetahui cahaya mana yang berintesitas paling

tinggi ataupun berintensitas rendah. Sekarang, dengan dasar-dasar

elektronika dan digital, maka dapat dibuat alat sederhana yang bisa

mendeteksi dan memilih cahaya mana yang berintensitas paling tinggi

dengan cara membandingkannya. Tentunya dengan menggunakan prinsip

perbandingan antara satu detektor (sensor cahaya) dengan detektor lain.

Mungkin ahli-ahli elektronika dan digital yang lain sudah membuat

alat yang lebih canggih berupa robot dengan menggunakan mikrokontroller

yang tentunya kinerja dan fungsi alat tersebut lebih luas atau lebih banyak

kelebihannya dari sekedar mendeteksi cahaya yang berintensitas tinggi.

Misalnya mendeteksi suara, jarak, dan lain lain yang tentunya menggunakan

bermacam–macam sensor berdasarkan tujuan fungsi alat yang dirancang.

Tapi saat ini, penulis akan membuat dalam 1 lingkup kecil saja

dengan menggunakan sensor cahaya sebagai detektornya. Dengan berbekal

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 22: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

2

prinsip–prinsip elektronika analog dan elektronika digital, maka akan dibuat

alat yang dimaksudkan dengan fungsi dan kinerja seperti yang dijelaskan di

atas tadi.

1.3 Perumusan Masalah

Menjadi pokok permasalahan dalam penelitian ini adalah

bagaimana alat ini dapat memilih cahaya yang berintensitas paling tinggi

dari antara 4 sensor yang dipasang. Dan dengan indikator yang terpasang

pada 4 detektor tersebut, alat ini akan menunujukkan area mana yang

memiliki intensitas cahaya paling besar/tinggi. Dalam hal ini akan

digunakan LED sebagai indikator (penampil), dimana LED yang menyala

mengindikasikan bahwa sensor itulah yang menerima intensitas cahaya

yang paling tinggi setelah melalui proses pembandingan dari antara semua

sensor yang terpasang.

1.4 Batasan Masalah

Kemampuan alat ini adalah dapat memilih area dengan intensitas

cahaya yang paling tinggi. Akan dipasang empat sensor di empat titik.

Dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan sebagai tegangan

inputnya. Lalu keempat tegangan input itu (menggunakan empat tegangan

input Vi) dibandingkan dengan tegangan referensinya Vref menggunakan

rangkaian komparator apakah outputnya High atau Low, dan akhirnya bisa

memilih area atau titik mana yang memiliki Vo terbesar dari ke empat Vo

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 23: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

3

yang dihasilkan. Dalam hal ini akan diberi masukan 4 tegangan yang

bervariasi (akan diberikan beberapa contoh tegangan input Vi).

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat alat pendeteksi

area/titik dengan memilih area mana yang berintensitas paling besar (Vo

max) dari hasil pembandingan tegangan keluaran Vo.

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah mendapatkan pengalaman

mengenai:

1. Fungsi rangkaian pembagi tegangan.

2. Fungsi rangkaian pembagi pembanding (komparator).

3. Fungsi dari sensor cahaya.

4. Aplikasi tabel kebenaran gerbang logika.

5. Pendeteksian intensitas dengan sensor cahaya.

6. Indikator intensitas cahaya.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 24: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

4

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam tulisan ini akan dibagi dalam bab-bab

seperti berikut :

BAB І Pendahuluan

BAB ІІ Dasar Teori

BAB ІІІ Perancangan Alat

BAB ІV Hasil dan Pembahasan

BAB V Kesimpulan dan Saran

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 25: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

5

BAB ΙΙ

DASAR TEORI

2.1 Op-Amp.

Karena Op-Amp akan sangat digunakan dalam perancangan ini, maka

tidak ada salahnya kita mengkilas balik sedikit tentang Op-Amp. Rancangan alat

ini sangat erat hubungannya dengan Op-Amp. Op-Amp dalam perancangan alat

ini akan digunakan sebagai rangkaian penyangga (buffer) dan rangkaian

pembanding (komparator). Rangkaian penyangga merupakan rangkaian penguat

tak membalik (non-inverting amplifier) dengan penguatan sama dengan satu

(A=1).

Gambar 2.1. Rangkaian dasar penyangga.

Dengan konfigurasi gambar seperti pada gambar 2.1, akan didapatkan output yang

besarnya sama dengan input, tetepi dengan impedansi Z yang tinggi, sehingga

apabila nanti dihubungkan dengan rangkaian pembanding (komparator), sumber

tegangannya tidak akan terbebani. Karena pembebanan pada pada sumber

tegangan akan mengakibatkan cacat pada tegangan output.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 26: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

6

2.2 Diagram Op-Amp.

Op-Amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah

penguat diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian

penggeser level (level shifter) dan kemudian penguat akhir yang biasanya dibuat

dengan penguat push-pull kelas B. Gambar 2.2.a berikut menunjukkan diagram

dari Op-Amp yang terdiri dari beberapa bagian tersebut. Lihat gambar 2.2.a

Gambar 2.2.a. Diagram Blok Op-Amp.

Simbol Op-Amp adalah seperti pada gambar 2.2.b dengan 2 input, non-

inverting (+) dan input inverting (-). Umumnya Op-Amp bekerja dengan dual

supply (+Vcc dan –Vee) namun banyak juga Op-Amp dibuat dengan single supply

(Vcc – ground). Simbol rangkaian di dalam Op-Amp pada gambar 2.2.1b adalah

parameter umum dari sebuah Op-Amp. Rin adalah resitansi input yang nilai

idealnya infinit (tak terhingga). Rout adalah resistansi output dan besar resistansi

idealnya 0 (nol). Sedangkan AOL adalah nilai penguatan open loop dan nilai

idealnya tak terhingga.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 27: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

7

Gambar 2.2.b. Skema simbol Op-Amp.

Pada rangkaian yang demikian, persamaan pada titik Vout adalah

Vout = A(v1-v2) ………………………………….... (2.1)

dengan A adalah nilai penguatan dari penguat diferensial ini. Titik input v1

dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegangan vout satu phase dengan v1.

Sedangkan sebaliknya titik v2 dikatakan input inverting sebab berlawanan phasa

dengan tegangan vout.

2.3 Komparator.

Rangkaian komparator merupakan rangkaian yang memiliki input

tegangan linear (linear voltages) yang menghasilkan sebuah keluaran digital

(digital output). Rangkaian dasar komparator dapat kita lihat pada gambar 2.3.a.

Ouput merupakan sinyal digital dimana; akan menghasilkan Level Tegangan

Tinggi (High Voltage Level) bilamana tegangan dari input non-inverting Vin (+)

lebih besar dari tegangan input inverting Vref (-), dan sebaliknya akan

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 28: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

8

mengasilkan Level Tegangan Rendah (Low Voltage Level ) bilamana input non-

inverting Vin ( + ) lebih kecil daripada input inverting Vref ( - ).

Gambar 2.3.a. Komparator.

Gambar 2.3.b. Komparator.

Pada gambar 2.3.b, dapat kita lihat ketika salah satu input (inverting input

dalam contoh ini), diberikan Tegangan Ref Vref dan input lainnya adalah

Tegangan input sinyal Vin. Selama Vin kurang dari Vref +2 Volt, maka sinyal

outputnya adalah Low Voltage Level / Low (dekat dengan -10 V). Ketika input

Vin naik sedikit diatas +2 Volt, maka output akan berubah menjadi High volatage

Level / High (dekat dengan +10 V). Output high mengindikasikan bahwa sinyal

input lebih besar dari +2 V.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 29: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

9

2.4 Pembagi Tegangan.

Rangkaian pembagi tegangan digunakan sabagai pengatur tegangan

masukan bagi rangkaian pembanding. Dengan rangkaian pembagi tegangan, kita

bisa menentukan nilai–nilai dari Vcc dan R untuk nilai tegangan masukannya.

Gambar 2.4 berikut ini adalah rangkaian pembagi tegangan yang akan digunakan

pada perancangan alat ini.

Gambar 2.4. Rangkain pembagi tegangan.

Untuk perancangan alat ini, maka R1 diganti dengan LDR sebagai sensor

cahaya. Nilai resistansi dari LDR dapat berubah–ubah tergantung pada intensitas

cahaya yang di terima oleh LDR. Maka :

xVccRR

RVout

21

2

+

= ………………………( 2.2 )

• Nilai R2 tetap

• Nilai R1 berubah (karena pada R1 akan diganti dengan LDR)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 30: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

10

2.5 Tabel kebenaran.

Tabel kebenaran dibutuhkan untuk menentukan aplikasi logika mana yang

terjadi pada keluaran komparator. Apakah itu bersifat gebanng OR atau gerbang

AND. Untuk itu kita akan melihat bagaimanakah sifat-sifat dari gerbang logika

dengan tabel kebenarannya.

2.6 Gerbang OR.

Gerbang (Gate) adalah suatu rangkaian logika dengan satu keluaran dan

satu atau beberapa masukan; sinyal keluaran hanya terjadi untuk kombinasi-

kombinasi sinyal masukan tertentu.

Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu

atau semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa

gerbang OR hanya memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan

bernilai rendah.

Contoh gerbang OR dengan 2 masukan dan tabel kebenarannya.

Gambar 2.6.a. Kondisi semua tegangan masuk nol.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 31: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

11

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

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

Pada gambar 2.6.a, A = 0 dan B = 0. Dengan kedua tegangan masukan

pada nol, maka tegangan keluaran pastilah nol karena tidak terdapat tegangan

dimanapun dalam rangkaian. Oleh karenanya, y = 0.

Gambar 2.6.b, A = 0 dan B = 1. Batere B akan memberikan prategangan maju

pada dioda bawah, mengakibatkan keluaran secara ideal menjadi 1 V. Karena

batere A adalah 0 V, maka terlihat sebagai suatu hubungan singkat. Kondisi ini

berarti dioda atas masti dan dioda bawah hidup, maka keluaran y = 1 V. Demikian

juga sebaliknya jika A diberi tegangan masuk 1 V dan B tidak ada tegangan

masuk (A = 1 dan B = 0), keluaran y = 1 V.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 32: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

12

Dari kondisi rangkaian diatas (contoh dengan 2 masukan, karena bisa juga

lebih dari 2 masukan, misalnya 3 masukan), maka dapat kita buat tabel

kebenarannya. Berikut dibawah adalah tabel kebenaran (Tabel 2.6) dari rangkaian

diatas dengan 4 kombinasi input :

1. A = 0, dan B = 0

2. A = 0, dan B = 1

3. A = 1, dan B = 0

4. A = 1, dan B = 1

Tabel 2.6. Tabel kebenaran gebang OR.

Masukan

A B

Keluaran y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

OR 2 input OR 3 input OR 4 input OR 8 input

Gambar 2.6.d. Lambang gerbang OR dengan 2 ,3, 4, 8 input.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 33: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

13

2.7 Gerbang AND.

Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan

tetapi hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan

sinyal keluaran tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.

Contoh gerbang AND dengan 2 masukan dan tabel kebenarannya.

Gambar 2.7.a. Kondisi semua tegangan masuk nol.

Gambar 2.7.b. Kondisi masukan A = 0, dan B = 1.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 34: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

14

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

Pada gambar 2.7.a, A = 0 dan B = 0. Karena kedua betere masukan adalah

pada 0 V, maka dapat dipandang sebagai hubungan singkat. Batere 1 –V

mengalirkan arus konvensional dalam arah ke masing–masing segitiga dioda; oleh

karenanya, kedua dioda adalah hidup atau terhubung singkat, dan nyatalah bahwa

keluaran terhubung singkat ke ground melalui dioda dan batere. Dengan

demikian, y = 0.

Gambar 2.7.b, A = 0 dan B = 1. Dioda diatas diberi prategangan maju; keluaran

masih terhubung singkat ke ground melalui dioda atas dan batere. Oleh

karenanya, y = 0. Demikian pula jika di tukar, yaitu A = 1 dan B = 0, keluaran

tetap sama, y = 0.

Gambar 2.7c. A =1 dan B = 1. Arus tidak mengalir dalam rangkaian tersebut.

Dengan tiadanya arus pada Resistor maka tidak terdapat jatuhan tegangan pada R;

sehingga, y pastilah sama dengan 1 V.

Dari kondisi rangkaian diatas (contoh dengan 2 masukan, karena bisa juga

lebih dari 2 masukan, misalnya 3 masukan), maka dapat kita buat tabel

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 35: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

15

kebenarannya. Berikut dibawah adalah tabel kebenaran (tabel 2.7) dari rangkaian

diatas dengan 4 kombinasi input :

1. A = 0, dan B = 0

2. A = 0, dan B = 1

3. A = 1, dan B = 0

4. A = 1, dan B = 1

Tabel 2.7. Tabel kebenaran gebang AND.

Masukan

A B

Keluaran y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

AND 2 input AND 3 input AND 4 input AND 8 input

Gambar 2.7.d. Lambang gerbang AND dengan 2 ,3, 4, 8 input.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 36: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

16

2.8 Light Dependent Resistor ( LDR )

LDR akan digunakan sebagai sensor cahaya dalam perancangan alat ini.

Bentuk fisik dari LDR ditunjukkan pada gambar 2.8.a

Gambar 2.8.a. Bentuk fisik dari LDR.

LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai

hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari

Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa

cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik

dan foton/partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton

akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar

intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan.

Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 37: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

17

LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tak ada cahaya yang

mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR, mampu mencapai 1 M

ohm. Akan tetapi saat terkena sinar, hambatan LDR akan turun secara drastis

hingga nilai beberapa puluh ohm saja. Dalam aplikasi, dianjurkan untuk

mengukur nilai Rmax dan Rmin dari LDR. Pengukuran Rmax dilakukan saat

gelap (“agak gelap”) dan pengukuran Rmin dilakukan saat terang. Jadi nilai

resitansi pada LDR tergantung pada intensitas cahaya yang diterima. Dan besar

kecilnya intensitas cahaya yang diterima sangat berpengaruh pada ouput dari

rangkaian pembagi tegangan yang akan diteruskan ke rangkaian pembanding.

Perhatikan rangkaian pembangi tegangan pada gambar 2.8.b.

Gambar 2.8.b. LDR dalam rangkaian pembagi tegangan.

Karena nilai Vout adalah :

xVinLDRR

RVout

+

=

1

1 ………………………..( 2.3 )

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 38: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

18

Maka nilai output akan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yang

diterima LDR, semakin kecil intensitas cahaya yang diterima oleh LDR maka

Vout juga akan mengecil, demikian pula sebaliknya. Karena bila LDR menerima

intensitas cahaya yang semakin besar maka resistansinya berkurang, dan bila

intensitas cahaya semakin kecil maka resistansinya bertambah. Dengan catatan

bahwa R1 nilainya tetap. Karena pada persamaan

xVinLDRR

RVout

+=

1

1…………………………..………(2.4)

nilai R1 sebagai pembilang.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 39: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

19

BAB ІІІ

PERANCANGAN ALAT

3.1 Diagram blok rangkaian.

Gambar 3.1. Diagram blok rangkaian

3.1.1 Sensor/Transduser.

Transduser adalah suatu alat yang digunakan untuk merubah suatu besaran

ke dalam bentuk besaran yang lain. Dalam perancangan alat ini, transduser

digunakan untuk mengubah intensitas cahaya menjadi tegangan listrik. LDR akan

digunakan dalam alat ini sebagai sensor. Konfigurasi rangkaian sensor secara

keseluruhan akan kita lihat pada gambar 3.1.1.

SENSOR BUFFER KOMPARATOR

DISPLAY DECODER

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 40: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

20

Gambar 3.1.1. Rangkaian sensor.

Cara kerja rangkaian sensor :

LDR dan R1 merupakan rangkaian seri dari resistor. Apabila LDR menerima

cahaya, maka nilai resistansinya akan mengecil, begitu juga sebaliknya jika LDR

menerima intensitas cahaya kecil maka resistansinya membesar. Dengan

menggunakan rangkaian seperti pada gambar 3.1.1, maka masukan pada A (Vi)

akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima oleh LDR.

Semakin besar intesitas cahaya, maka resistansi pada LDR semakin kecil,

sehingga tegangan pada R1 semakin besar, dengan demikian Vin membesar.

Demikian juga sebaliknya.

Vin kemudian disangga oleh penguat A dengan penguatan 1 kali, sehingga Vout

bernilai sama dengan Vin, tetapi dengan impedansi Z yang jauh lebih besar.

Dengan rumus :

xVccLDRR

RVout

+=

1

1……………………………..(3.1.1.a)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 41: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

21

kita dapat menghitung Vout bila :

- LDR tidak menerima cahaya/gelap (artinya resistansinya sangat besar)

Misalnya nilai LDR = 1MΩ

R1 = 10 kΩ

Vcc = 12 V

Maka Vout = 12110

k 10x

Mk Ω+Ω

Ω……………………..(3.1.1.b)

= 121010

10x

k

k

Ω

Ω

= 0,009 x 12

= 0,108 V

Vout nya sangat kecil = 0,108 V

- LDR menerima cahaya (artinya resistansinya mengecil)

Misalnya nilai LDR = 100 kΩ

R1 = 10 kΩ

Vcc = 12 V

Maka Vout = 1210010

10x

kk

k

Ω+Ω

Ω…………………......…..(3.1.1.c)

= 12110

10x

k

k

Ω

Ω

= 0,09 x 12

= 1,08 V

Vout nya makin membesar = 1,08 V

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 42: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

22

Hal diatas hanya merupakan contoh dimana kita bisa melihat pengaruh intensitas

cahaya yang diterima oleh LDR terhadap tegangan keluarannya. Tegangan

keluaran akan berbeda-beda tegantung pada intensitas cahaya yang diterima oleh

LDR, karena nilai resistansinya menentukan nilai keluarannya.

3.1.2 Buffer.

Penyangga/buffer yang digunakan pada rangkaian ini menggunakan Op-

Amp. Rangkaian ini merupakan rangkaian penguat tak membalik (non-inverting

amplifier) dengan penguatan satu kali.

Gambar 3.1.2. Rangkaian buffer.

Dengan konfigurasi seperti gambar 3.1.2, akan didapatkan output yang besarnya

sama dengan inputnya. Tetapi dengan impedansi yang jauh lebih tinggi, sehingga

apabila nanti dihubungkan dengan rangkaian komparator, sumber tegangan tidak

akan terbebani yang bisa mengakibatkan cacat pada tegangan.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 43: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

23

3.1.3 Komparator.

Rangkaian komparator berfungsi membandingkan suatu tegangan referensi

(Vref) terhadap tegangan masukan (Vin). Dalam rangkaian yang digunakan pada

perancangan alat ini, komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan

masukan. Salah satu tegangan masukan digunakan sebagai tegangan referensi, dan

satu tegangan masukan lainnya digunakan sebagai tegangan yang akan

dibandingkan.

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

Bila Vin > Vref maka Vout akan bernilai tinggi (H) mendekati Vcc.

Bila Vin < Vref maka Vout akan bernilai rendah (L) mendekati nol

Sifat komparator yang demikian akan digunakan untuk membandingkan 2 buah

masukan, dengan salah satu masukan digunakan sebagai tegangan referensi (Vref)

dan masukan lainnya digunakan sebagai tegangan yang akan dibandingkan (Vin).

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 44: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

24

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

Bila A > B maka Vout akan bernilai tinggi.

Bila A < B maka Vout akan bernilai rendah.

Pada perancangan alat ini nantinya akan ada 4 masukan yang masing-masing akan

dibandingkan satu dengan lainnya. Dengan demikian dibutuhkan 12 buah

pembanding, masing-masing untuk melakukan pembandingan :

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

dan D : C

3.1.4 Decoder.

Decoder yang digunakan di sini tidak lain merupakan gerbang AND, yang

dibangun dengan menggunakan dioda dan resistor. Gerbang AND adalah gerbang

logika yang akan menghasilkan keluaran bernilai tinggi (H), jika dan hanya jika

seluruh masukannya bernilai H. Apabila ada satu saja dari masukan-masukannya,

yang bernilai rendah (L), maka keluarannya akan menjadi rendah.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 45: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

25

Tabel 3.1.4. Tabel Kebenaran.

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Implementasi gerbang AND dengan menggunakan rangkaian dioda dan resistor

adalah sebagai berikut:

Gambar 3.1.4. Dioda dan Resistor pembentuk gerbang AND.

Bila A rendah (mendekati nol) maka apapun kondisi B (tinggi atau rendah)

maka arus listrik akan mengalir melalui R dan dioda D1 menuju nol, akibatnya

tegangan keluar Y akan rendah mendekati nol. Demikian juga bila B rendah

(mendekati nol) maka apapun kondisi A, maka arus listrik mengalir melalui R dan

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 46: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

26

D2 menuju nol, dan tegangan Y akan rendah. Bila A dan B tinggi, maka arus

listrik tidak bisa mengalir melalui kedua dioda, maka tegangan Y akan tinngi.

3.1.5 Display.

Display atau peraga yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah

LED (light emiting dioda).

Gambar 3.1.5. Penampil berupa LED.

LED akan menyala bila keluaran dari gerbang AND adalah tinggi (1). Dan

tidak akan menyala bila keluaran dari gerbang AND adalah rendah(0). Dapat

dinotasikan dengan sederhana :

1 = ON

0 = OFF

LED ini akan menjadi indikator dari alat ini, dimana hasil dari

pembandingan intensitas cahaya akan ditampilkan. LED yang menyala

menandakan bahwa sensor itulah yang menerima intensitas cahaya yang paling

besar.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 47: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

27

3.2 Rangkaian keseluruhan alat.

Gambar 3.2. Keseluruhan rangkaian.

R1, R2, R3, R4 = 10 kΩ

R5 sampai R16 = 3 kΩ

R17, R19, R19, R20 = 3 kΩ

A1, A2, A3, A4 (TL 074)

3 buah IC LM339

Vcc = 12 V, dan Vee = -12 V

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 48: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

28

3.3 Analisa rangkaian.

Dari 4 sensor (sensor A, sensor B, sensor C, dan sensor D) terpasang akan

ditentukan nilai dari resistansi LDR. Akan dicontohkan pada 4 kondisi yaitu :

1. A yang paling besar.

2. B yang paling besar.

3. C yang paling besar.

4. D yang paling besar.

Dari hasil percobaan pengukuran yang dilakukan terhadap LDR, pada saat

intensitas cahaya paling besar, nilai resistansi LDR adalah 1 kΩ (resistansi

terkecil).

1. A paling besar. Untuk membuat output A paling besar, maka nilai

resistansi pada LDR A harus lebih kecil dari nilai resistansi LDR B, C,

dan D.

Maka dapat diberikan nilai resistansi untuk LDR A = 1 kΩ, LDR B = 5

kΩ, LDR C = 10 kΩ, dan LDR D = 15 kΩ.

Nilai Vout A (notasikan dengan VA)

VA = Vcckk

k.

110

10

Ω+Ω

Ω = 12.

11

10

Ω

Ω

k

k = 10,9 V ………………...…….(3.3.a)

VB = Vcckk

k.

510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

15

10

Ω

Ω

k

k = 8 V ……………………...…..(3.3.b)

VC = Vcckk

k.

1010

10

Ω+Ω

Ω = 12.

20

10

Ω

Ω

k

k = 6 V …………….…...……..(3.3.c)

VD = Vcckk

k.

1510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

25

10

Ω

Ω

k

k = 4,8 V ……………………...(3.3.d)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 49: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

29

Dari setiap output akan masuk ke rangkaian komparator untuk dibandingkan satu

sama lain. A dibanding B, A dibanding C, dan A dibanding D. Demikian juga

dengan B, B akan dibandingkan dengan A, B dibanding C, dan B dibanding D. C

juga akan dibandingkan dengan A, C dibanding B, C dibanding D. Demikian

dengan D, D dibanding A, D dibanding B, dan D dibanding C. Artinya semua

output dibandingkan satu sama lain. Bila A yang akan dibandingkan dengan B, C,

dan D, maka otomatis VA sebagai Vref, dan yang lainnya (VB, VC, dan VD)

merupakan Vin.

Akan lebih mudah bila kita lihat dalam bentuk tabel.

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

A B C D

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

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

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 1 1

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

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 1 1 0

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 50: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

30

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

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 1 0

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

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 0 0 0

Catatan untuk tabel diatas :

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

Yang digaris bawahi adalah input yang akan dibandingkan dalam kondisi ini

adalah A yang menjadi acuan perbandingan.

- Va1 adalah hasil perbandingan A dan B, Va2 adalah hasil perbandingan A dan

C, Va3 adalah hasil perbandingan A dan D. Dan VA adalah kelurannya.

- Vb1 adalah hasil perbandingan B dan A, Vb2 adalah hasil perbandingan B dan

C, Vb3 adalah hasil perbandingan B dan D. Dan VB adalah kelurannya.

- Vc1 adalah hasil perbandingan C dan A, Va2 adalah hasil perbandingan C dan

B, Va3 adalah hasil perbandingan C dan D. Dan VC adalah kelurannya.

- Vd1 adalah hasil perbandingan D dan A, Vd2 adalah hasil perbandingan D dan

B, Vd3 adalah hasil perbandingan D dan C. Dan VD adalah kelurannya.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 51: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

31

Karena pada alat ini menggunakan gerbang AND sebagai decodernya,

maka tabel kebenaran dari semua hasil perbandingannya adalah :

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

3 output masing-masing dari 4 komparator Y

VA 1 1 1 1

VB 0 1 1 0

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

Karena tegangan output VA memiliki 3 output yang smuanya tinggi, maka LED

untuk sensor A yang menyala, sedangkan LED untuk sensor B, C, dan D tidak

menyala, karena salah satu dari outputnya rendah.

2. B paling besar. Maka resistansi yang diberikan pada LDR adalah:

LDR A = 5 kΩ

LDR B = 1 kΩ

LDR C = 10 kΩ

LDR D = 15 KΩ

VA = Vcckk

k.

510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

15

10

Ω

Ω

k

k = 8 V ……………………….(3.3.e)

VB = Vcckk

k.

110

10

Ω+Ω

Ω = 12.

11

10

Ω

Ω

k

k = 10,9 V ……………………(3.3.f)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 52: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

32

VC = Vcckk

k.

1010

10

Ω+Ω

Ω = 12.

20

10

Ω

Ω

k

k = 6 V …………………..….(3.3.g)

VD = Vcckk

k.

1510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

25

10

Ω

Ω

k

k = 4,8 V …………………....(3.3.h)

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

merupakan Vin. Dan semua tetap dibandingkan satu sama lain seperti pada

kondisi pertama.

Tabel perbandingannya adalah :

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

A B C D

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

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

Va1 Va2 Va3 VA

0 1 1 0

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

Vb1 Vb2 Vb3 VB

1 1 1 1

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 53: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

33

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

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 1 0

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

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 0 0 0

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

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

3 output masing-masing dari 4 komparator Y

VA 0 1 1 0

VB 1 1 1 1

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

Karena tegangan output VB memiliki 3 output yang semuanya tinggi, maka LED

untuk sensor B yang menyala, sedangkan LED untuk sensor A, C, dan D tidak

menyala, karena salah satu dari outputnya rendah.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 54: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

34

3. C paling besar. Maka resistansi yang diberikan pada LDR adalah:

LDR A = 5 kΩ

LDR B = 10 kΩ

LDR C = 1 kΩ

LDR D = 15 KΩ

VA = Vcckk

k.

510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

15

10

Ω

Ω

k

k = 8 V ………………………….(3.3.i)

VB = Vcckk

k.

1010

10

Ω+Ω

Ω = 12.

20

10

Ω

Ω

k

k = 6 V ………………...………(3.3.j)

VC = Vcckk

k.

110

10

Ω+Ω

Ω = 12.

11

10

Ω

Ω

k

k = 10,9 V ……………...……...(3.3.k)

VD = Vcckk

k.

1510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

25

10

Ω

Ω

k

k = 4,8 V ……………………....(3.3.l)

Sekarang C yang menjadi Vref dan A, B, dan D merupakan Vin. Karena pada

kondisi ini resistansi pada LDR C paling kecil, artinya output pada C adalah

paling besar.

Tabel perbandingannya adalah :

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

A B C D

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

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 55: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

35

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

Va1 Va2 Va3 VA

1 0 1 0

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

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 0 1 0

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

Vc1 Vc2 Vc3 VC

1 1 1 1

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

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 0 0 0

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 56: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

36

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

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

3 output masing-masing dari 4 komparator Y

VA 1 0 1 0

VB 0 0 1 0

VC 1 1 1 1

VD 0 0 0 0

Karena tegangan output VC memiliki 3 output yang semuanya tinggi, maka LED

untuk sensor C yang menyala, sedangkan LED untuk sensor A, B, dan D tidak

menyala, karena salah satu dari outputnya rendah

4. D paling besar. Maka resistansi yang diberikan pada LDR adalah:

LDR A = 5 kΩ

LDR B = 10 kΩ

LDR C = 15 kΩ

LDR D = 1 KΩ

VA = Vcckk

k.

510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

15

10

Ω

Ω

k

k = 8 V ……………………….(3.3.m)

VB = Vcckk

k.

1010

10

Ω+Ω

Ω = 12.

20

10

Ω

Ω

k

k = 6 V ……………..…………(3.3.n)

VC = Vcckk

k.

1510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

25

10

Ω

Ω

k

k = 4,8 V ……………………...(3.3.o)

VD = Vcckk

k.

110

10

Ω+Ω

Ω = 12.

11

10

Ω

Ω

k

k = 10,9 V ……………………..(3.3.p)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 57: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

37

Sekarang D yang menjadi Vref dan A, B, dan C merupakan Vin. Karena pada

kondisi ini resistansi pada LDR D paling kecil, artinya output pada D adalah

paling besar.

Tabel perbandingannya adalah :

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

A B C D

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

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

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 0 0

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

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 1 0 0

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

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 0 0 1

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

Vd1 Vd2 Vd3 VD

1 1 1 1

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 58: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

38

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

3 output masing-masing dari 4 komparator Y

VA 1 1 0 0

VB 0 1 0 0

VC 0 0 0 0

VD 1 1 1 1

Karena tegangan output VD memiliki 3 output yang semuanya tinggi, maka LED

untuk sensor D yang menyala, sedangkan LED untuk sensor A, B, dan C tidak

menyala, karena salah satu dari outputnya rendah

Setiap keluaran 1 gerbang logika AND, mengakibat kan LED akan menyala.

Tegangan output maksimum diantara 4 tegangan output (VA, VB, VC, dan VD)

akan mengakibatkan LED menyala, karena tegangan paling besar itulah yang

menghasilkan logika 1 sedangkan yang lainnya menghasilkan logika 0.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 59: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

39

BAB ІV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Berikut ini akan diberikan hasil-hasil pengamatan dari percobaan pada alat

pembanding intensitas cahaya ini. Sebagai catatan bahwa pengujian ini dilakukan

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

cara:

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

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

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

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

ruangan.

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

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

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

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

ruangan.

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

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

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

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

ruangan.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 60: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

40

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

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

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

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

ruangan.

Mengamati saat sensor A menerima intensitas cahaya paling besar.

Resistansi terukur pada LDR A : 1,4 kΩ

R1 = 10 kΩ

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

Secara teori seharusnya :

VA = Vcckk

k.

4,110

10

Ω+Ω

Ω = 12.

4,11

10

Ω

Ω

k

k = 10,5 V ………………..…(4.1.a)

Resistansi terukur pada LDR B : 15,8 kΩ

R2 = 10 kΩ

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

Secara teori seharusnya :

VB = Vcckk

k.

8,1510

10

Ω+Ω

Ω = 12.

8,25

10

Ω

Ω

k

k = 4,65 V …………...……(4.1.b)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 61: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

41

Resistansi terukur pada LDR C : 12,3 kΩ

R3 = 10 kΩ

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

Secara teori seharusnya :

VC = Vcckk

k.

3,1210

10

Ω+Ω

Ω = 12.

3,22

10

Ω

Ω

k

k = 5,38 V ……...………….(4.1.c)

Resistansi terukur pada LDR D : 10,7 kΩ

R4 = 10 kΩ

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

VD = Vcckk

k.

7,1010

10

Ω+Ω

Ω = 12.

7,20

10

Ω

Ω

k

k = 5,8 V ………………….(4.1.d)

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 62: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

42

Selisih hasil hitungan secara teoritis dengan hasil ukur pengujian :

Tabel 4.a. Hasil pengujian pengukuran.

Selisih hasil hitungan secara teoritis dengan hasil ukur pengujian

Secara

teoritis

(VA)

Hasil

pengujian

(VA)

Secara

teoritis

(VB)

Hasil

pengujian

(VB)

Secara

teoritis

(VC)

Hasil

pengujian

(VC)

Secara

teoritis

(VD)

Hasil

pengujian

(VD)

10,5 V 10, 8 V 4,65 V 3 V 5,38 V 4,1 V 5,8 V 5,2 V

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

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

komponen yang tidak begitu presisi.

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

komparator) :

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

A B C D

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

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 63: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

43

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

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

Va1 Va2 Va3 VA

1 1 1 1

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

A B C D

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

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

Vb1 Vb2 Vb3 VB

0 0 0 0

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

A B C D

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

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

Vc1 Vc2 Vc3 VC

0 1 0 0

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 64: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

44

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

A B C D

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

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

Vd1 Vd2 Vd3 VD

0 1 1 0

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

keseluruhan adalah sebagai berikut :

Tabel 4.j. 3 output masing-masing dari 4 komparator.

3 output masing-masing dari 4 komparator Y

VA 1 1 1 1

VB 0 1 1 0

VC 0 0 1 0

VD 0 0 0 0

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

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

Sedangkan keluaran dari komparator B, C, dan D ada yang bernilai 0.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 65: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

45

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

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

tidak menyala.

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

indikator sensor A yang menyala.

Untuk kondisi 2 (membuat sensor B menerima intensitas cahaya paling

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

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

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

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

kondisi 4.

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

indikator sensor itulah yang akan menyala.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 66: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

46

Masih dengan perlakuan yang sama seperti pengujian pertama, berikut adalah

pengujian kedua.

Tabel 4.k. Pengukuran kedua.

Tegangan keluaran dari buffer Tegangan keluaran dari komparator

Kondisi VA VB VC VD VoA VoB VoC VoD

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

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

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

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

Tabel 4.l. Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator dengan 3

keluaran untuk kondisi 1).

Va1 Va2 Va3 Vb1 Vb2 Vb3 Vc1 Vc2 Vc3 Vd1 Vd2 Vd3

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

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

semua tinggi. (Ya = 1).

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 67: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

47

Tabel 4.m. Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator dengan

3 keluaran untuk kondisi 2).

Va1 Va2 Va3 Vb1 Vb2 Vb3 Vc1 Vc2 Vc3 Vd1 Vd2 Vd3

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

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

semua tinggi. (Yb = 1).

Tabel 4.n. Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator dengan

3 keluaran untuk kondisi 3).

Va1 Va2 Va3 Vb1 Vb2 Vb3 Vc1 Vc2 Vc3 Vd1 Vd2 Vd3

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

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

semua tinggi. (Yc = 1).

Tabel 4.o. Keluaran dari 4 komparator (masing-masing komparator dengan

3 keluaran untuk kondisi 4).

Va1 Va2 Va3 Vb1 Vb2 Vb3 Vc1 Vc2 Vc3 Vd1 Vd2 Vd3

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

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 68: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

48

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

semua tinggi. (Yd= 1).

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 69: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

49

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, maka didapat beberapa kesimpulan:

1. Semakin besar cahaya yang diterima oleh LDR maka semakin kecil

nilai resistansinya dan sebaliknya, samakin kecil cahaya yang diterima

oleh LDR maka semakin besar resitansinya.

2. Rangkaian komparator sangat berguna untuk membandingkan

tegangan referensi dan tegangan input (Vref dan Vi), untuk

menentukan keluaran High dan Low dari 2 input yang dibandingkan

oleh komparator.

3. Gerbang logika AND dapat dibangun dengan Dioda dan Resistor.

5.2 Saran

Akan lebih baik bila alat pembanding intensitas cahaya ini

dikombinasikan dengan perangkat-perangkat mikrokontroller. Karena bila

dalam bentuk robot, alat ini akan lebih menarik cara kerjanya. Misalnya

dengan menambahkan motor yang di program oleh mikrokontroller, maka

alat ini bukan hanya mampu menampilkan area yang memiliki intensitas

paling tinggi, tapi bisa juga mengikuti intensitas cahaya yang paling tinggi

itu. Atau dibuat semacam pointer pada alat ini sehingga saat ada intensitas

cahaya yang paling besar, maka alat ini akan mengarahkan pointernya ke

sumber cahaya yang berintensitas paling tinggi.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 70: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

DAFTAR PUSTAKA Malvino Leach, 1994, “Prinsip-Prinsip dan Penerapan Digital”, Ciaracas, Jakarta, Erlangga. Lecture Notes, Elektronika Digital”, Ir.Linggo Sumarno, M.T.

50

Page 71: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

51

LAMPIRAN

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 72: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

LM139/LM239/LM339/LM2901/LM3302Low Power Low Offset Voltage Quad ComparatorsGeneral DescriptionThe LM139 series consists of four independent precisionvoltage comparators with an offset voltage specification aslow as 2 mV max for all four comparators. These weredesigned specifically to operate from a single power supplyover a wide range of voltages. Operation from split powersupplies is also possible and the low power supply currentdrain is independent of the magnitude of the power supplyvoltage. These comparators also have a unique characteris-tic in that the input common-mode voltage range includesground, even though operated from a single power supplyvoltage.

Application areas include limit comparators, simple analog todigital converters; pulse, squarewave and time delay gen-erators; wide range VCO; MOS clock timers; multivibratorsand high voltage digital logic gates. The LM139 series wasdesigned to directly interface with TTL and CMOS. Whenoperated from both plus and minus power supplies, they willdirectly interface with MOS logic — where the low powerdrain of the LM339 is a distinct advantage over standardcomparators.

Featuresn Wide supply voltage rangen LM139/139A Series 2 to 36 VDC or ±1 to ±18 VDC

n LM2901: 2 to 36 VDC or ±1 to ±18 VDC

n LM3302: 2 to 28 VDC or ±1 to ±14 VDC

n Very low supply current drain (0.8 mA) — independentof supply voltage

n Low input biasing current: 25 nAn Low input offset current: ±5 nAn Offset voltage: ±3 mVn Input common-mode voltage range includes GNDn Differential input voltage range equal to the power

supply voltagen Low output saturation voltage: 250 mV at 4 mAn Output voltage compatible with TTL, DTL, ECL, MOS

and CMOS logic systems

Advantagesn High precision comparatorsn Reduced VOS drift over temperaturen Eliminates need for dual suppliesn Allows sensing near GNDn Compatible with all forms of logicn Power drain suitable for battery operation

One-Shot Multivibrator with InputLock Out

00570612

March 2004LM

139/LM239/LM

339/LM2901/LM

3302Low

Pow

erLow

Offset

VoltageQ

uadC

omparators

© 2004 National Semiconductor Corporation DS005706 www.national.com

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 73: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Absolute Maximum Ratings (Note 10)

If Military/Aerospace specified devices are required,please contact the National Semiconductor Sales Office/

Distributors for availability and specifications.

LM139/LM239/LM339

LM139A/LM239A/LM339A LM3302

LM2901

Supply Voltage, V+ 36 VDC or ±18 VDC 28 VDC or ±14 VDC

Differential Input Voltage (Note 8) 36 VDC 28 VDC

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

Input Current (VIN<−0.3 VDC),

(Note 3) 50 mA 50 mA

Power Dissipation (Note 1)

Molded DIP 1050 mW 1050 mW

Cavity DIP 1190 mW

Small Outline Package 760 mW

Output Short-Circuit to GND,

(Note 2) Continuous Continuous

Storage Temperature Range −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C

Lead Temperature

(Soldering, 10 seconds) 260˚C 260˚C

Operating Temperature Range −40˚C to +85˚C

LM339/LM339A 0˚C to +70˚C

LM239/LM239A −25˚C to +85˚C

LM2901 −40˚C to +85˚C

LM139/LM139A −55˚C to +125˚C

Soldering Information

Dual-In-Line Package

Soldering (10 seconds) 260˚C 260˚C

Small Outline Package

Vapor Phase (60 seconds) 215˚C 215˚C

Infrared (15 seconds) 220˚C 220˚C

See AN-450 “Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability” for other methods ofsoldering surface mount devices.

ESD rating (1.5 kΩ in series with 100 pF) 600V 600V

Electrical Characteristics(V+=5 VDC, TA = 25˚C, unless otherwise stated)

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

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

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

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

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

Input Common-Mode V+=30 VDC (LM3302, 0 V+−1.5 0 V+−1.5 0 V+−1.5 VDC

Voltage Range V+ = 28 VDC) (Note 6)

Supply Current RL = ∞ on all Comparators, 0.8 2.0 0.8 2.0 0.8 2.0 mADC

RL = ∞, V+ = 36V, 1.0 2.5 1.0 2.5 mADC

(LM3302, V+ = 28 VDC)

Voltage Gain RL≥15 kΩ, V+ = 15 VDC 50 200 50 200 50 200 V/mV

VO = 1 VDC to 11 VDC

Large Signal VIN = TTL Logic Swing, VREF = 300 300 300 ns

Response Time 1.4 VDC, VRL = 5 VDC,

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 2

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 74: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Electrical Characteristics (Continued)(V+=5 VDC, TA = 25˚C, unless otherwise stated)

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

RL = 5.1 kΩResponse Time VRL = 5 VDC, RL = 5.1 kΩ, 1.3 1.3 1.3 µs

(Note 7)

Output Sink Current VIN(−) = 1 VDC, VIN(+) = 0, 6.0 16 6.0 16 6.0 16 mADC

VO ≤ 1.5 VDC

Saturation Voltage VIN(−) = 1 VDC, VIN(+) = 0, 250 400 250 400 250 400 mVDC

ISINK ≤ 4 mA

Output Leakage VIN(+) = 1 VDC,VIN(−) = 0, 0.1 0.1 0.1 nADC

Current VO = 5 VDC

Electrical Characteristics(V+ = 5 VDC, TA = 25˚C, unless otherwise stated)

Parameter Conditions LM239, LM339 LM2901 LM3302 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

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

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

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

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

Input Common-Mode V+ = 30 VDC (LM3302, 0 V+−1.5 0 V+−1.5 0 V+−1.5 VDC

Voltage Range V+ = 28 VDC) (Note 6)

Supply Current RL = ∞ on all Comparators, 0.8 2.0 0.8 2.0 0.8 2.0 mADC

RL = ∞, V+ = 36V, 1.0 2.5 1.0 2.5 1.0 2.5 mADC

(LM3302, V+ = 28 VDC)

Voltage Gain RL ≥ 15 kΩ, V+ = 15 VDC 50 200 25 100 2 30 V/mV

VO = 1 VDC to 11 VDC

Large Signal VIN = TTL Logic Swing, VREF = 300 300 300 ns

Response Time 1.4 VDC, VRL = 5 VDC,

RL = 5.1 kΩ,

Response Time VRL = 5 VDC, RL = 5.1 kΩ, 1.3 1.3 1.3 µs

(Note 7)

Output Sink Current VIN(−)= 1 VDC, VIN(+) = 0, 6.0 16 6.0 16 6.0 16 mADC

VO ≤ 1.5 VDC

Saturation Voltage VIN(−) = 1 VDC, VIN(+) = 0, 250 400 250 400 250 500 mVDC

ISINK ≤ 4 mA

Output Leakage VIN(+) = 1 VDC,VIN(−) = 0, 0.1 0.1 0.1 nADC

Current VO = 5 VDC

Electrical Characteristics(V+ = 5.0 VDC, (Note 4))

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Input Offset Voltage (Note 9) 4.0 4.0 9.0 mVDC

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

Input Bias Current IIN(+) or IIN(−) with Output in 300 400 300 nADC

Linear Range, VCM = 0V (Note 5)

Input Common-Mode V+=30 VDC (LM3302, 0 V+−2.0 0 V+−2.0 0 V+−2.0 VDC

Voltage Range V+ = 28 VDC) (Note 6)

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com3

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 75: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Electrical Characteristics (Continued)(V+ = 5.0 VDC, (Note 4))

Parameter Conditions LM139A LM239A, LM339A LM139 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

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

ISINK ≤ 4 mA

Output Leakage Current VIN(+) = 1 VDC, VIN(−) = 0, 1.0 1.0 1.0 µADC

VO = 30 VDC, (LM3302,

VO = 28 VDC)

Differential Input Voltage Keep all VIN’s ≥ 0 VDC (or V−, 36 36 36 VDC

if used), (Note 8)

Electrical Characteristics(V+ = 5.0 VDC, (Note 4))

Parameter Conditions LM239, LM339 LM2901 LM3302 Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Input Offset Voltage (Note 9) 9.0 9 15 40 mVDC

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

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

Linear Range, VCM = 0V (Note 5)

Input Common-Mode V+ = 30 VDC (LM3302, V+ = 28 VDC) V+−2.0 0 V+−2.0 0 V+−2.0 VDC

Voltage Range (Note 6)

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

ISINK ≤ 4 mA

Output Leakage Current VIN(+) = 1 VDC, VIN(−) = 0, 1.0 1.0 1.0 µADC

VO = 30 VDC, (LM3302, V O = 28 VDC)

Differential Input Voltage Keep all VIN’s ≥ 0 VDC (or V−, 36 36 28 VDC

if used), (Note 8)

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

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

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

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

Note 5: The direction of the input current is out of the IC due to the PNP input stage. This current is essentially constant, independent of the state of the output sono loading change exists on the reference or input lines.

Note 6: The input common-mode voltage or either input signal voltage should not be allowed to go negative by more than 0.3V. The upper end of the common-modevoltage range is V+ −1.5V at 25˚C, but either or both inputs can go to +30 VDC without damage (25V for LM3302), independent of the magnitude of V+.

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

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

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

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

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 4

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 76: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

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

Supply Current Input Current

0057063400570635

Output Saturation VoltageResponse Time for Various Input Overdrives

— Negative Transition

00570636 00570637

Response Time for Various Input Overdrives— Positive Transition

00570638

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com5

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 77: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Performance Characteristics LM2901

Supply Current Input Current

00570639 00570640

Output Saturation VoltageResponse Time for Various Input Overdrives

— Negative Transition

00570641 00570642

Response Time for Various Input Overdrives— Positive Transition

00570643

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 6

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 78: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Application HintsThe LM139 series are high gain, wide bandwidth deviceswhich, like most comparators, can easily oscillate if theoutput lead is inadvertently allowed to capacitively couple tothe inputs via stray capacitance. This shows up only duringthe output voltage transition intervals as the comparatorchanges states. Power supply bypassing is not required tosolve this problem. Standard PC board layout is helpful as itreduces stray input-output coupling. Reducing this input re-sistors to < 10 kΩ reduces the feedback signal levels andfinally, adding even a small amount (1 to 10 mV) of positivefeedback (hysteresis) causes such a rapid transition thatoscillations due to stray feedback are not possible. Simplysocketing the IC and attaching resistors to the pins will causeinput-output oscillations during the small transition intervalsunless hysteresis is used. If the input signal is a pulsewaveform, with relatively fast rise and fall times, hysteresis isnot required.

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

The bias network of the LM139 series establishes a draincurrent which is independent of the magnitude of the powersupply voltage over the range of from 2 VDC to 30 VDC.

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

The differential input voltage may be larger than V+ withoutdamaging the device. Protection should be provided to pre-vent the input voltages from going negative more than −0.3VDC (at 25˚C). An input clamp diode can be used as shownin the applications section.

The output of the LM139 series is the uncommitted collectorof a grounded-emitter NPN output transistor. Many collectorscan be tied together to provide an output OR’ing function. Anoutput pull-up resistor can be connected to any availablepower supply voltage within the permitted supply voltagerange and there is no restriction on this voltage due to themagnitude of the voltage which is applied to the V+ terminalof the LM139A package. The output can also be used as asimple SPST switch to ground (when a pull-up resistor is notused). The amount of current which the output device cansink is limited by the drive available (which is independent ofV+) and the β of this device. When the maximum current limitis reached (approximately 16 mA), the output transistor willcome out of saturation and the output voltage will rise veryrapidly. The output saturation voltage is limited by the ap-proximately 60Ω RSAT of the output transistor. The low offsetvoltage of the output transistor (1 mV) allows the output toclamp essentially to ground level for small load currents.

Typical Applications (V+ = 5.0 VDC)

Basic Comparator

00570603

Driving CMOS

00570604

Driving TTL

00570605

AND Gate

00570608

OR Gate

00570609

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com7

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 79: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15 VDC)

One-Shot Multivibrator

00570610

Bi-Stable Multivibrator

00570611

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 8

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 80: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15 VDC) (Continued)

One-Shot Multivibrator with Input Lock Out

00570612

Pulse Generator

00570617

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com9

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 81: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15VDC) (Continued)

Large Fan-In AND Gate

00570613

ORing the Outputs

00570615

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 82: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15 VDC) (Continued)

Time Delay Generator

00570614

Non-Inverting Comparator with Hysteresis Inverting Comparator with Hysteresis

00570618

00570619

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com11

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 83: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15VDC) (Continued)

Squarewave Oscillator

00570616

Basic Comparator

00570621

Limit Comparator

00570624

Comparing Input Voltagesof Opposite Polarity

00570620

Output Strobing

00570622

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

Crystal Controlled Oscillator

00570625

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 12

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 84: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typ

ical

Ap

plic

atio

ns

(V+=

15V

DC

)(C

ontin

ued)

Tw

o-D

ecad

eH

igh

-Fre

qu

ency

VC

O

0057

0623

V+

=+

30V

DC

250

mV

DC

≤V

C≤

+50

VD

C

700

Hz

≤f O

≤10

0kH

z

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com13

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 85: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Typical Applications (V+= 15VDC) (Continued)

Transducer Amplifier

00570628

Zero Crossing Detector (Single Power Supply)

00570630

Split-Supply Applications (V+ = +15VDC and V− = −15 VDC)

MOS Clock Driver

00570631

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 14

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 86: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Split-Supply Applications (V+ = +15 VDC

and V− = −15 VDC) (Continued)

Zero Crossing Detector

00570632

Comparator With a Negative Reference

00570633

Schematic Diagram

00570601

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com15

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 87: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Connection Diagrams

Dual-In-Line Package

00570602

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

See NS Package Number J14AOrder Number LM339AM, LM339AMX, LM339M, LM339MX or LM2901M

See NS Package Number M14AOrder Number LM339N, LM339AN, LM2901N or LM3302N

See NS Package Number N14A

00570627

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

LM139AWGRQMLV (Note 13)See NS Package Number WG14A

Note 11: Available per JM38510/11201

Note 12: Available per SMD# 5962-8873901

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

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 16

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 88: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

Physical Dimensions inches (millimeters)unless otherwise noted

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

LM139AJ/883, LM239J, LM239AJ, LM339JNS Package Number J14A

S.O. Package (M)Order Number LM339AM, LM339AMX, LM339M, LM339MX, LM2901M or LM2901MX

NS Package Number M14A

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

www.national.com17

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 89: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

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

Molded Dual-In-Line Package (N)Order Number LM339N, LM339AN, LM2901N or LM3302N

NS Package Number N14A

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

LM13

9/LM

239/

LM33

9/LM

2901

/LM

3302

www.national.com 18

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 90: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

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

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

LIFE SUPPORT POLICY

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

1. Life support devices or systems are devices orsystems which, (a) are intended for surgical implantinto the body, or (b) support or sustain life, andwhose failure to perform when properly used inaccordance with instructions for use provided in thelabeling, can be reasonably expected to result in asignificant injury to the user.

2. A critical component is any component of a lifesupport device or system whose failure to performcan be reasonably expected to cause the failure ofthe life support device or system, or to affect itssafety or effectiveness.

BANNED SUBSTANCE COMPLIANCE

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

National SemiconductorAmericas CustomerSupport CenterEmail: [email protected]: 1-800-272-9959

National SemiconductorEurope Customer Support Center

Fax: +49 (0) 180-530 85 86Email: [email protected]

Deutsch Tel: +49 (0) 69 9508 6208English Tel: +44 (0) 870 24 0 2171Français Tel: +33 (0) 1 41 91 8790

National SemiconductorAsia Pacific CustomerSupport CenterEmail: [email protected]

National SemiconductorJapan Customer Support CenterFax: 81-3-5639-7507Email: [email protected]: 81-3-5639-7560

www.national.com

LM139/LM

239/LM339/LM

2901/LM3302

LowP

ower

LowO

ffsetVoltage

Quad

Com

parators

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.

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 91: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

LOW NOISEQUAD J-FET OPERATIONAL AMPLIFIERS

.LOW POWER CONSUMPTION.WIDE COMMON-MODE (UP TO VCC+) AND

DIFFERENTIAL VOLTAGE RANGE. LOW INPUT BIAS AND OFFSET CURRENT. LOW NOISE en = 15nV/√Hz (typ).OUTPUT SHORT-CIRCUIT PROTECTION.HIGH INPUT IMPEDANCE J–FET INPUTSTAGE. LOW HARMONIC DISTORTION : 0.01% (typ). INTERNAL FREQUENCY COMPENSATION. LATCH UP FREE OPERATION.HIGH SLEW RATE : 13V/µs (typ)

NDIP14

(Plastic Package)

Inverting Input 2

Non-inverting Input 2

Non-inverting Input 1

CCV -CCV

1

2

3

4

8

5

6

7

9

10

11

12

13

14

+

Output 3

Output 4

Non-inverting Input 4

Inverting Input 4

Non-inverting Input 3

Inverting Input 3

-

+

-

+

-

+

-

+

Output 1

Inverting Input 1

Output 2

074-

01.E

PS

PIN CONNECTIONS (top view)

DESCRIPTION

The TL074, TL074A and TL074B are high speedJ–FET input quad operationalamplifiers incorporatingwell matched,high voltageJ–FETand bipolar transis-tors in a monolithic integratedcircuit.The devicesfeaturehighslew rates, low inputbiasandoffsetcurrents, and low offset voltage temperaturecoefficient.

DSO14

(Plastic Micropackage)

TL074TL074A - TL074B

October 1996

ORDER CODES

Part Number TemperatureRange

Package

N D

TL074M/AM/BM –55oC, +125oC • •TL074I/AI/BI –40oC, +105oC • •TL074C/AC/BC 0oC, +70oC • •Example : TL074IN07

4-01

.TB

L

1/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 92: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol Parameter Value Unit

VCC Supply Voltage - (note 1) ±18 V

Vi Input Voltage - (note 3) ±15 V

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

Ptot Power Dissipation 680 mW

Output Short-circuit Duration - (note 4) Infinite

Toper Operating Free Air Temperature Range TL074C,AC,BCTL074I,AI,BITL074M,AM,BM

0 to 70–40 to 105–55 to 125

oC

074-

02.T

BL

Notes : 1. All voltage values, except differential voltage, are with respect to the zero reference level (ground) of the supply voltages where thezero 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

Non- invertinginput

Invertinginput

VCC

VCC

2 0 0ΩΩ1 0 0

Ω1 0 0

1.3k

30k

35k 35k Ω1 0 01.3k

8.2k

1/4 TL074

074-

02.E

PS

SCHEMATIC DIAGRAM

TL074 - TL074A - TL074B

2/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 93: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

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

Symbol ParameterTL074I,M,AC,AI,

AM,BC,BI,BM TL074CUnit

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

Vio Input Offset Voltage (RS = 50Ω)Tamb = 25oC

TL074BC,BI,BMTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

TL074BC,BI,BM

31

6375

3 10

13

mV

DVio Input Offset Voltage Drift 10 10 µV/oC

Iio Input Offset Current *Tamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

5 1004

5 10010

pAnA

Iib Input Bias Current *Tamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

20 20020

30 20020

pAnA

Avd Large Signal Voltage Gain (RL = 2kΩ, VO = ±10V)Tamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

5025

200 2515

200V/mV

SVR Supply Voltage Rejection Ratio (RS = 50Ω)Tamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

8080

86 7070

86dB

ICC Supply Current, per Amp, no LoadTamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

1.4 2.52.5

1.4 2.52.5

mA

Vicm Input Common Mode Voltage Range ±11 +15-12

±11 +15-12

V

CMR Common Mode Rejection Ratio (RS = 50Ω)Tamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

8080

86 7070

86dB

Ios Output Short-circuit CurrentTamb = 25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

1010

40 6060

1010

40 6060

mA

±VOPP Output Voltage SwingTamb = 25oC RL = 2kΩ

RL = 10kΩTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax. RL = 2kΩ

RL = 10kΩ

10121012

1213.5

10121012

1213.5

V

SR Slew Rate (Vin = 10V, RL = 2kΩ, CL = 100pF,Tamb = 25oC, unity gain) 8 13 8 13

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 3 2 3

MHz

Ri Input Resistance 1012 1012 ΩTHD Total Harmonic Distortion (f = 1kHz, AV = 20dB,

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

enEquivalent Input Noise Voltage(f = 1kHz, Rs = 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.

074-

03.T

BL

TL074 - TL074A - TL074B

3/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 94: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

30

20

25

15

10

5

0

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V)

100 1K 10K 100K 10M1M

FREQUENCY (Hz)

See Figure 2

= 2kΩRL

= +25° CT a m b

= 15VV CC

= 5VVCC

= 10VVCC

074-

03.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS FREQUENCY

30

20

25

15

10

5

0

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V)

100 1K 10K 100K 10M1M

FREQUENCY(Hz)

See Figure 2= +25 CTamb

= 10kΩRL

VCC= 10V

VCC= 15V

VCC = 5V

074-

04.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS FREQUENCY

30

25

20

15

10

5

0

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V)

FREQUENCY (Hz)

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

Ta mb = +25 C

Ta mb = -55 C

Ta mb = +125 C

RL = 2kΩSee Figure 2

VCC= 15V

074-

05.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS FREQUENCY

3 0

2 5

2 0

1 0

5

1 5

0-7 5 - 25 2 5 7 5 125-5 0 0 5 0 -50

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V)

TEMP ER AT URE (° C)

V C C = 15 V

See Figure 2

R L = 10kΩ

R L = 2kΩ

074-

06.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS FREE AIR TEMP.

30

25

20

15

10

5

0

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V)

0.1 0.2 0.4 0.7 1 2 4 7 10

LOAD RESISTANCE(k Ω)

See Figure 2

= 15VVCC= +25°CTamb

074-

07.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS LOAD RESISTANCE

30

25

20

15

10

5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

MA

XIM

UM

PE

AK

-TO

-PE

AKO

UT

PU

TV

OLT

AG

E(V

)

RL = 10 kΩTamb = +25°C

SUPPLY VOLTAGE ( V)

074-

08.E

PS

MAXIMUM PEAK-TO-PEAK OUTPUTVOLTAGE VERSUS SUPPLY VOLTAGE

TL074 - TL074A - TL074B

4/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 95: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

100

10

1

0.1

0.01

INP

UT

BIA

SC

UR

RE

NT

(nA

)

-50 -25 0 25 50 75 100 125

TEMPERATURE(°C)

VCC = 15V

074-

09.E

PS

INPUT BIAS CURRENT VERSUSFREE AIR TEMPERATURE

1000

400

200100

20

40

10

4

2

1

DIF

FE

RE

NT

IAL

VO

LTA

GE

AM

PLI

FIC

AT

ION

(V/V

)

-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125

TEMPERATURE (°C)

RL

= 2k ΩV

O = 10V

VCC = 15V

074-

10.E

PS

LARGE SIGNAL DIFFERENTIALVOLTAGE AMPLIFICATION VERSUS

FREE AIR TEMPERATURE

FREQUENCY(Hz)

DIF

FE

RE

NT

IAL

VO

LTA

GE

AM

PLI

FIC

AT

ION

(V/V

) 100

10

100 1K 10K 100K 10M1M

1

DIFFERENTIALVOLTAGE

AMPLIFICATION(left scale)

180

90

0

R = 2kΩC = 100pFV = 15VT = +125 C

LLCCamb

PHASE SHIFT(right s ca le)

074-

11.E

PS

LARGE SIGNAL DIFFERENTIALVOLTAGE AMPLIFICATION AND PHASE

SHIFT VERSUS FREQUENCY

250

225

200

175

150

125

100

75

50

25

0

TO

TA

LP

OW

ER

DIS

SIP

AT

ION

(mW

)

-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125

TEMPERATURE (°C)

VCC = 15V

No signalNo load

074-

12.E

PS

TOTAL POWER DISSIPATION VERSUSFREE AIR TEMPERATURE

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

SU

PP

LYC

UR

RE

NT

(mA

)

-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125

TEMPERATURE (°C)

VCC = 15V

No signalNo load

074-

13.E

PS

SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIERVERSUS FREE AIR TEMPERATURE

89

88

87

86

85

84

-50 -25 0 25 50 75 100 125

CO

MM

ON

MO

DE

MO

DE

RE

JEC

TIO

N

RA

TIO

(dB

)

TEMPERATURE (°C)

83-75

RL = 10 kΩ

= 15VVC C

074-

14.E

PS

COMMON MODE REJECTION RATIOVERSUS FREE AIR TEMPERATURE

TL074 - TL074A - TL074B

5/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 96: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

6

4

2

0

-2

-4

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5INP

UT

AN

DO

UT

PU

TV

OLT

AG

ES

(V)

TIME (µs )

-6

= 15VVCCRL = 2 kΩ

= 100pFCLTamb= +25 C

OUTPUTINPUT

074-

15.E

PS

VOLTAGE FOLLOWER LARGE SIGNALPULSE RESPONSE

t r

28

24

20

16

12

8

4

0

-4

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(mV

)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

TIME ( µs)

10%

90%

OVERSHOOT

R L = 2k ΩTamb = +25°C

VCC

= 15V

074-

16.E

PS

OUTPUT VOLTAGE VERSUSELAPSED TIME

70

60

50

40

30

20

10

0

EQ

UIV

ALE

NT

INP

UT

NO

ISE

VO

LTA

GE

(nV

/VH

z)

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

FREQUENCY (Hz)

A V = 10

R S = 100 ΩTamb = +25°C

VCC = 15V

074-

17.E

PS

EQUIVALENT INPUT NOISE VOLTAGEVERSUS FREQUENCY

1

0.4

0.1

0.04

0.01

0.004

0.001TO

TA

LH

AR

MO

NIC

DIS

TO

RT

ION

(%)

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

FREQUENCY (Hz)

A V = 1

Tamb = +25°C

V CC = 15V

= 6VV O (rms)

A V = 1

T amb = +25°C

= 6VV O (rms)

V CC = 15V

074-

18.E

PS

TOTAL HARMONIC DISTORTION VERSUSFREQUENCY

TL074 - TL074A - TL074B

6/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 97: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

-

eI

TL0741/4

eo

CL= 100pF R = 2k ΩL

074-

19.E

PS

Figure 1 : Voltage Follower

PARAMETER MEASUREMENT INFORMATION

-eI

TL074

RL

1/4

CL= 100pF

1k Ω

10k Ω

eo

074-

20.E

PS

Figure 2 : Gain-of-10 Inverting Amplifier

-

TL074

1/4

-

-

-

TL074

1/4

TL074

1/4

TL074

1/4

1M Ω

1µF

Output A

Output B

Output C

Input

100k Ω 100k Ω100k Ω

100k Ω1OO µF

VCC+

f = 100kHzO

074-

21.E

PS

TYPICAL APPLICATIONS

AUDIO DISTRIBUTION AMPLIFIER

TL074 - TL074A - TL074B

7/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 98: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

-

-TL07 4

1/422 0pF

43 k ΩInput

1 .5k Ω

43k Ω

22 0p F

43 k Ω

16 k Ω

TL07 4

1/4

30 k Ω

Output A

-

TL07 4

1/4

1 .5k Ω

22 0p F

43 k Ω

220pF

43 k Ω

-

TL 074

1/4

43 k Ω

16 k Ω

30 k Ω

Output B

Ground

074-

22.E

PS

TYPICAL APPLICATIONS (continued)

POSITIVE FEEDBACK BANDPASS FILTER

074-

24.IM

G

CASCADED BANDPASS FILTERfo = 100kHz ; Q = 69 ; Gain = 16

OUTPUT B

074-

23.IM

G

SECOND ORDER BANDPASS FILTERfo = 100kHz ; Q = 30 ; Gain = 16

OUTPUT A

TL074 - TL074A - TL074B

8/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 99: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

PM

-DIP

14.E

PS

PACKAGE MECHANICAL DATA14 PINS - PLASTIC DIP OR CERDIP

DimensionsMillimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.a1 0.51 0.020

B 1.39 1.65 0.055 0.065b 0.5 0.020b1 0.25 0.010D 20 0.787

E 8.5 0.335

e 2.54 0.100e3 15.24 0.600F 7.1 0.280i 5.1 0.201

L 3.3 0.130Z 1.27 2.54 0.050 0.100

DIP

14.T

BL

TL074 - TL074A - TL074B

9/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.

Page 100: PEMBANDING INTENSITAS CAHAYA TUGAS AKHIR · alat sederhana yang berfungsi untuk membandingkan satu intensitas cahaya dengan intensitas cahaya lain yang mungkin terjadi pada satu area.

PM

-SO

14.E

PS

PACKAGE MECHANICAL DATA14 PINS - PLASTIC MICROPACKAGE (SO)

DimensionsMillimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.A 1.75 0.069

a1 0.1 0.2 0.004 0.008a2 1.6 0.063b 0.35 0.46 0.014 0.018b1 0.19 0.25 0.007 0.010

C 0.5 0.020

c1 45o (typ.)D 8.55 8.75 0.336 0.334E 5.8 6.2 0.228 0.244e 1.27 0.050

e3 7.62 0.300F 3.8 4.0 0.150 0.157

G 4.6 5.3 0.181 0.208L 0.5 1.27 0.020 0.050M 0.68 0.027

S 8o (max.) SO

14.T

BL

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

1996 SGS-THOMSON Microelectronics - All Rights Reserved

SGS-THOMSON Microelectronics GROUP OF COMPANIESAustralia - Brazil - France - Germany - Hong Kong - Italy - Japan - Korea - Malaysia - Malta - Morocco - The Netherlands

Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - Taiwan - Thailand - United Kingdom - U.S.A. OR

DE

RC

OD

E:

TL074 - TL074A - TL074B

10/10

Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.