VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR DENGAN SINYAL …

i

VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR DENGAN SINYAL

KELUARAN BERUPA GELOMBANG SINUS

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

ARI DWIANTO NIM : 995114077

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2007

ii

SINE WAVE OUTPUT

VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fullfilment of the Requirements for the Degree of Sarjana Teknik

of Electrical Engineering Study Programme

By

ARI DWIANTO 995114077

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMME DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF ENGINEERING SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA 2007

iii

iv

v

Untuk Bapak dan ibu yang tercinta

Untuk mas Iwan dan Erna, serta Mutiara dan Berlian

Untuk teman-temanku semua

Dan untuk ...........

vi

“masih ada waktu satu detik untuk mengubah keadaan”

“I don’t wanna be a product of my environment. I want my environment to be the product of me”

- The Departed -

“Seorang laki-laki harus memilih jalannya sendiri. Tak ada yang memberikannya padamu.

Kau harus memilih sendiri” - The Departed -

vii

viii

INTI SARI

Kunci dari sebuah voltage–controlled oscillator adalah kelinieran frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol. Alat ini pada dasarnya mengubah tegangan menjadi frekuensi, yaitu mengubah-ubah tegangan yang sudah tertentu sebagai tegangan kontrol untuk memperoleh frekuensi yang diinginkan, dengan karakteristik kenaikan frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya, linier.

Pengimplementasian di dalam sistem rangkaiannya, alat ini mengubah bentuk gelombang segitiga menjadi gelombang sinus, dengan memanfaatkan karakteristik tangen hiperbolik (tanh) dari rangkaian pengali analog.

Alat ini bekerja pada jangkauan frekuensi 200Hz sampai 20KHz dengan amplitudo tetap, dan baik digunakan pada tegangan antara 2V sampai 10V. Kata Kunci : voltage-controlled oscillator, gelombang sinus.

ix

ABSTRACT The key of a voltage controlled-oscillator is the linearity of frequency by

adjusting the input of control voltage. Basically, this equipment functions as a voltage to frequency converter. It means that by changing certain voltage as a control voltage to gain the frequency wanted, it results in a linearity of the increased frequency.

For the implementation in the circuit system, this equipment alters triangle wave to be sine wave by utilizing the characteristics of tangent hyperbolic (tanh) of analog multiplier.

This voltage-controlled oscillator works in the frequency between 200Hz to 20KHz with static amplitude, and is best used in the control voltage that is between 2V to 10V. Keywords : voltage-controlled oscillator, sine wave.

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur pada Tuhan Yang Maha Esa, atas perkenan-Nya melimpahkan rahmat

dan karunia-Nya, sehingga perancangan dan penyusunan Tugas Akhir ini, dapat

diselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir ini disususun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar

Sarjana Teknik, Jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, banyak sekali dukungan dan bimbingan dari

berbagai pihak yang sangat bermanfaat bagi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhr

ini.

Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Bapak Martanto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan

mendampingi tanpa kenal lelah. Juga atas musik dan lagu yang menyertai

selama bekerja di laboratorium.

2. Bapak Slamet Budi Raharjo dan Ibu Empuni atas kasih sayang dan doa-

doanya, juga yang selalu memberiku semangat untuk menyelesaikan kuliah.

3. Dian “mbendol” yang mau meluangkan waktu dan tenaga, serta

memberikan saran dan semangat.

4. Wahmuji yang selalu menemani saya, terimakasih untuk segala bantuannya

yang tiada tara.

5. Teman-teman sastra : Teguh, Sunu, Galang, Jody, Dion, Sugeng dan Jogja

Cepep Community atas bantuan dan kasih sayang yang juga tiada tara, maaf

kalau saya merepotkan.

6. Mas Mardi dan Mas Suryo yang sangat membantu saya saat bekerja di

laboratorium.

7. Segenap dosen Teknik Elektro atas bimbingan selama saya kuliah.

8. Segenap karyawan, Sekretariat Teknik atas bantuan yang diberikan.

xi

9. Teman-teman angkatan 99 : Dagul, Oskar, Tutus, Roni, Yuyun, Winda.

Selamat berjuang Bung!

10. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. Terima kasih.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu

segala kritik dan saran yang membangun penulis terima dengan senang hati. Semoga

tugas akhir ini dapat berguna bagi semua pihak dan dapat dikembangkan lebih lanjut.

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………………...i LEMBAR PERSETUJUAN ……………………………………………………………..iii LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………………...iv HALAMAN PERSEMBAHAN ………………………………………………………….v HALAMAN MOTTO …………………………………………………………………...vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………………………………………………...vii INTISARI ………………………………………………………………………………viii ABSTRACT ……………………………………………………………………………..ix KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………x DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………xii DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………...xiv DAFTAR TABEL ……………………………………………………….........................xv DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………………...xvi BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………………...1 1.1. Judul ………………………………………………………………………….1 1.2. Latar Belakang ……………………………………………………………….1 1.3. Rumusan Masalah ……………………………………………………………2 1.4. Batasan Masalah ……………………………………………………………..2 1.5. Tujuan ………………………………………………………………………..2 1.6. Manfaat ………………………………………………………………………3 BAB II DASAR TEORI ………………………………………………………………….4 2.1. Voltage-Controlled Oscillator ……………………………………………….4 2.2. Penguat Pembalik …………………………………………….........................5 2.3. Integrator ……………………………………………………..........................6 2.4. Pembanding …………………………………………………………………..7 2.5. Buffer ………………………………………………………………………....9 2.6. Analog Multiplier …………………………………………………………….9 2.7. Penguat Beda ………………………………………….................................11 2.8. Distorsi ……………………………………………………………………...12 BAB III PERANCANGAN ……………………………………………………………..14 3.1. Penguat Pembalik …………………………………………….......................16 3.2. Integrator ……………………………………………………………………17 3.3. Pembanding …………………………………………………………………18 3.4. Buffer ………………………………………………………………………..20 3.5. Pembagi Tegangan ………………………………………………………….21 3.6. Analog Multiplier …………………………………………………………...23 3.7. Penguat Beda ……………………………………………………………….19 BAB IV PEMBAHASAN ……………………………………………………………...25 4.1. Bentuk Gelombang dan Frekuensi ………………………………………….25 4.2. Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol …………………………………27 4.3. Distorsi Pada Gelombang Sinus …………………………………………….29

xiii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………...33 5.1. Kesimpulan …………………………………………………………………33 5.2. Saran ………………………………………………………………………..34 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………...35

xiv

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Rangkaian VCO…………………………………………………………….5 Gambar 2.2 Penguat Pembalik …………………………………………………………..6 Gambar 2.3 Integrator …………………………………………………………………...7 Gambar 2.4 Pembanding ………………………………………………………………...8 Gambar 2.5 Buffer ………………………………………………………………………9 Gambar 2.6 Analog Multiplier …………………………………………………………10 Gambar 2.7 Penguat Beda ……………………………………………………………...11 Gambar 3.1 Diagram Blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus …...14 Gambar 3.2 Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol ………..16 Gambar 3.3 Penguat Pembalik …………………………………………………………17 Gambar 3.4 Integrator dengan dioda brigde …………………………………………...17 Gambar 3.5 Pembanding ……………………………………………………………….19 Gambar 3.6 Buffer ……………………………………………………………………..20 Gambar 3.7 Pembagi Tegangan ………………………………………………………..20 Gambar 3.8 Analog Multiplier …………………………………………………………22 Gambar 3.9 Penguat Beda ……………………………………………………………...23 Gambar 4.1 Hasil pengamatan bentuk gelombang …………………………………….26 Gambar 4.2 Grafik Karakteristik ………………………………………………………28 Gambar 4.3 Spektrum Gelombang Sinus dari AFG …………………………………...30 Gambar 4.4 Spektrum Gelombang sinus dari alat ……………………………………..30

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol ………………………………..27

Tabel 2. Spektrum Gelombang Sinus ……………………………………………….29

Tabel 3. Hasil Perhitungan Distorsi ………………………………………………...32

xvi

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Gambar Rangkaian VCO dengan Sinyal Keluaran Berupa Gelombang Sinus

Lampiran 2 Datasheet switching diode

Lampiran 3 Datasheet dioda zener

Lampiran 4 Datasheet transistor

Lampiran 5 Datasheet LF356

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Judul

Voltage – Controlled Oscilator dengan Gelombang Keluaran Berupa

Gelombang Sinus.

1.2. Latar Belakang

Dalam bidang elektronika, ada bermacam-macam aplikasi suatu rangkaian

elektronika untuk membangkitkan suatu gelombang, yang sering disebut sebagai

pembangkit gelombang atau osilator. Sebuah osilator akan secara kontinyu

menghasilkan sebuah sinyal listrik yang nilainya bervariasi terhadap waktu secara

beulang-ulang. Karakteristik penting yang dimiliki sebuah osilator adalah bentuk

gelombang, amplitudo, serta frekuensi dari sinyal yang dibangkitkan.

Osilator dibutuhkan terutama di dalam pemodulasian sinyal. Pemodulasian

sinyal bisa dilakukan dengan salah satunya membuat voltage-controlled

oscillator(VCO) atau voltage to frequency converter. Kuncinya ada pada linearitas

frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol. Sinyal keluaran bisa berupa

gelombang segitiga, kotak dan sinus.

Gelombang sinus dapat dibangkitkan dari bentuk-bentuk gelombang dasar

yang dihasilkan suatu generator fungsi, yaitu segitiga dan kotak. Maka dapat dibuat

sebuah VCO dengan pendekatan yang sederhana yaitu mengontrol frekuensi

gelombang kotak untuk menentukan dasar keluaran gelombang sinus.

2

1.3. Rumusan Masalah

Sistem yang dirancang akan membangkitkan gelombang sinus dengan besar

nilai frekuensi dapat diperoleh dengan mengubah nilai tegangan tertentu, dengan

jangkauan frekuensinya besar, dan kenaikan yang linear.

1.4. Batasan Masalah

Alat yang akan dibuat ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut:

1.bekerja pada amplitudo yang tetap.

2.jangkauan frekuensinya dari 200 Hz sampai dengan 20 KHz.

3.Tegangan pengontrolnya dari tegangan 0 V sampai dengan 10V, dengan

spesifikasi frekuensi 200 Hz dicapai pada saat tegangan pengontrolnya

sebesar 0,1 V.

4. Gelombang keluaran berupa gelombang sinus.

1.4. Tujuan

Tujuan akhir dari penelitian Tugas Akhir ini adalah:

1. Merancang dan membuat Voltage Controlled Oscillator dengan

gelombang keluaran berupa gelombang sinus, yang menghasilkan

frekuensi dengan mengubah-ubah nilai tegangannya. Kenaikan frekuensi

terhadap tegangannya, linear.

2. Membangkitkan gelombang sinus dari gelombang segitiga dengan distorsi

kecil.

3

1.6. Manfaat

1. Alat ini dapat diterapkan di dalam laboratorium untuk mengetahui frekuensi

yang bekerja pada suatu rangkaian.

2.Hasil dari penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan spesifikasi

yang lain atau penerapan yang lain.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Voltage-Controlled Oscillator

Sebuah voltage-controlled oscillator(VCO) mempunyai keluaran sinusoidal

dengan frekuensi yang proposional dengan tegangan kontrol DC. Amplitudonya bisa

jadi variabel ataupun tidak variabel. Gelombang sinus bisa dimungkinkan sama sekali

tidak terdistorsi namun juga sangat mungkin dapat menimbulkan distorsi tinggi.

Kuncinya ada pada linearitas frekuensi dengan mengubah masukan tegangan kontrol

dan deviasi frekuensi dengan jangkauan yang dinamis.

Pendekatan sederhana untuk merancang sebuah VCO yaitu dengan

mengontrol frekuensi gelombang kotak, kemudian menyaring gelombang kotak untuk

memperoleh keluaran gelombang sinus dasar. Jika rangkaian voltage-to-frequency

digabungkan dengan beberapa rangkaian filter, sebuah VCO bisa dihasilkan.

Hampir semua rangkaian VCO konvensional beroperasi pada dua prinsip,

yaitu pertama tegangan masukan DC membangkitkan gelombang kotak dan

mengontrol frekuensinya. Kedua, pembangkit gelombang sinus dibentuk, kemudian

osilasi frekuensinya dapat bervariasi dengan memvariasikan gain loop osilator.

Pendekatan untuk merancang VCO yang lain adalah membangkitkan

gelombang segitiga yang mungkin terkontrol dalam frekuensi. Gelombang segitiga

kemudian terhubung dalam satu jaringan yang sedang terbentuk, yang menunjukkan

penguatan sinus. Gambar 2.1 merupakan salah satu jenis dari rangkaian VCO dengan

frekuensi osilasinya dirumuskan, sebagai berikut:

11

1

40 CRe

f = Hz (2.1)

5

X1

X2

X3

X4

X5

D1

D2

D3

D4

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

C1

SINUS

SEGITIGA

KOTAK

MULTIPLIER

AMPLITUDO

OFFSET

e 2

e 1

OUTPUT-15V

+15V

+15V

-15V

VC

VE

VC

VE

VC

VE

VC

VE

Gambar 2.1 Rangkaian VCO

Karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya berupa garis linear

yaitu semakin besar tegangan, semakin besar pula frekuensinya. Dari karakteristik ini

dapat diperoleh sebuah konstanta, yaitu

+×= io vgradienf konstanta (2.2)

dengan i

o

vf

gradien∆∆

= (2.3)

2.2 Penguat Pembalik

Rangkaian penguat pembalik menggunakan rangkaian pada gambar 2.2 seperti

berikut ini:

6

X1R1

R2

V iVo

VC

VE

Gambar 2.2 Penguat Pembalik

dengan 1R adalah resistor masukan dan 2R adalah resistor umpan-balik

Persamaan yang berkaitan dengan rangkaian tersebut:

io VRR

V1

2−= (2.4)

Konsekuensinya, penguatan tegangan dapat dituliskan sebagai berikut

Penguatan 1

2

RR

VV

Ai

o −=−= (2.5)

2.3 Integrator

Dengan mengubah resistor umpan balik dari rangkaian penguat pembalik

dengan sebuah kapasitor maka terbentuklah sebuah integrator op-amp, seperti yang

ditunjukkan pada gambar 2.3.

7

C1

R1

+

-

3

26

7 14 5

V iV o

Gambar 2.3 Integrator

Sinyal masukan dintegralkan dan sekaligus menyatakan “luasan di bawah

kurva”, penguatan tegangannya:

∫−= dtVCR

A i)1

(11

(2.6)

initi VtCR

vA +−= )

2(

11

(2.7)

bentuk 11

1CR

harus sesuai dengan masukan frekuensi minimum yang diharapkan

min

11 21f

CRπ

= (2.8)

Karena integrator ini juga bereaksi terhadap sembarang tegangan offset

resultan keluaran (berkaitan dengan offset arus bias op-amp), sebuah resistor sering

diletakkan antara masukan non-inversi dengan ground untuk meminimalkan offset ini.

2.4 Pembanding

Gambar2.4 menunjukkan pembanding dengan dioda. Pemasangan komponen

dioda pada rangkaian pembanding ini dimaksudkan untuk batas-batas keluaran di

8

mana variasi tegangan keluaran terhadap arus yang mengalir ke titik penjumlahan op-

amp mendekati kurva logaritmik.

X1

X2

R1

R2

D1

D2

D3

D4

V o

V 2

V 1

VC

VE

VC

VE

Gambar 2.4 Pembanding

Rangkaian ini akan menghasilkan histerisis yang bersifat variable yang dapat

digunakan untuk mempercepat transisi keluaran untuk sinyal-sinyal yang bervariasi

secara lambat.

Kondisi keluaran rangkaian bergantung pada arah arus yang mengalir menuju

titik penjumlahan penguat. Dengan demikian rangkaian ini dapat digunakan untuk

membandingkan jumlah dari beberapa tegangan terhadap sebuah btegangan referensi

hanya dengan menambahkan komponen resistor yang bersesuaian pada titik

penjumlahan penguat.

Transisi keluaran pada rangkaian pembanding ini terjadi saat

02

2

1

1 =+−

Rv

Rv

(2.9)

untuk pemotongan keluaran komparator dipasang dioda zener secara back to back ,

akan menetapkan amplitudo gelombang persegi.

9

2.5 Buffer

Rangkaian buffer digambarkan seperti gambar 2.5. Buffer memiliki fungsi

yang sama seperti pengikut emitter atau pengikut katoda. Fungsi utama adalah

sebagai penyangga atau mengisolasi beban dari sumber.

Ciri-cirinya adalah:

a. memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi; (lebih dari 100 Kohm)

b. memiliki impedansi keluaran yang sangat rendah (kurang dari 75 ohm)

Jika dibandingkan dengan rangkaian penguat non- inversi maka buffer adalah sama,

dengan ∞=iR dan =fR , sehingga penguat tegangan selalu =1. Sinyal keluaran identik

dengan sinyal masukan.

+

-

U1

LM741

3

26

7 14 5

v ov i

Gambar 2.5 Buffer

2.6 Analog Multiplier

Ada dua macam analog multiplier yaitu multiplier dua quadran dan multiplier

empat quadran. Bentuk rangkaian yang lebih sederhana dari kedua multiplier itu

adalah multiplier dua quadran.

10

Q1 Q2

Q3 Q4

Rc1 Rc2

R

vc1 vc2

v d

Vee

Vcc

Gambar 2.6 Analog Multiplier

Gambar 2.6 menunjukkan rangkaian dasar multiplier dua quadran, yaitu

sebuah emitter-coupled pair terbias arus oI dan sumber arus common-mode bbV . Satu

input adalah sinyal diferensial, dv , dikenakan pada basis 1Q dan 2Q dan sinyal input

yang lain, cv , masuk melalui sumber arus.

)2

tanh(21T

docc V

vIii =− (2.10)

dengan 21 cc ii − adalah keluaran dari current-mirror,

R

VVvI BEEEx

o−−−

=)(

(2.11)

sehingga persamaan menjadi )2

tanh()(

21T

dBEEExcc V

vR

VVvii

−−−=− (2.12)

11

Untuk menentukan besarnya penguatan penguat beda, di mana 1cv dan 2cv

menjadi masukan penguat beda, maka bisa dilihat persamaan berikut ini,yaitu

)()( 1212 ccCCccCCcc RIVRIVvv −−−=− (2.13)

ccccc RIIvv )( 2112 −=−

di mana )2

tanh(21T

docc V

vIII =−

sehingga,

cT

docc R

Vv

Ivv )2

tanh(12 =−

)2

tanh(12T

dcocc V

vRIvv =− (2.14)

2.7 Penguat Beda

Rangkaian penguat beda digambarkan seperti gambar 2.7 sebagai berikut

X1

R1 R2

R1

R2

V1

V2V o

VC

VE

Gambar 2.7 Penguat Beda

12

−+ =+

= vvRR

Rv 2

21

1 (2.15)

Dari persamaan di atas bisa menentukan besarnya arus 1i yang harus sama dengan 2i :

22211

2

1

1

1

11 )(

ivRRR

RRv

Rvv

i =+

−=−

= (2.16)

Ketika besarnya 2i didapat, tegangan yang melewati 2R dapat dihitung:

2211

22

1

222 )(2

vRRR

RRv

RR

Riv iR +−== (2.17)

Kemudian menjumlah tegangan output terminal:

2211

22

1

22

21

2

)(2v

RRRRR

vRR

vRR

Rvvv iRo +

+−+

=−= + (2.18)

2211

222

211

212

211

222

21

2

)()()(v

RRRRR

vRRR

RRv

RRRRR

vRR

R+

++

=+

++

21

22

211

2122

211

2221

)()(

)(v

RR

vRRRRRR

vRRR

RRRR=

++

=+

+= (2.19)

Sehingga tegangan outputnya;

)( 121

22

1

2

2

1 vvRR

vRR

RR

vo −=+−= (2.20)

2.8 Distorsi

Disatorsi bisa terjadi karena karakteistik komponen tidak linier, yang

menyebabkan terjadi ketidaklinier atau distorsi amplitudo. Ini bisa terjadi pada

13

operasi semua kelas penguat. Distorsi bisa juga terjadi karena elemen rangkaian dan

perbedaan respon komponen terhadap sinyal input pada frekuensi yang bervariasi.

Satu teknik untuk menjelaskan penyimpangan (distorsi), kecuali bentuk

gelombang periode menggunakan analisis Fourier, satu metode yang menjelaskan

beberapa bentuk gelombang periodik dalam hubungannya dengan komponen

frekuensi fundamental dan komponen frekuensi pada perkalian integer – komponen-

komponen ini disebut harmonisa. Misalnya, sebuah sinyal murni menghasilkan 1KHz,

komponen frekuensi pada 1KHz dan komponen harmonisanya pada 2KHz (2 x

1KHz), 3KHz (3 x 1KHz), dan seterusnya.Frekuensi murni dari 1KHz disebut

frekuensi fundamental, pada perkalian integer disebut harmonisa. Komponen

frekuensi 2KHz disebut harmonisa kedua, frekuensi 3KHz disebut harmonisa ketiga,

dan seterusnya.

Suatu sinyal dianggap mempunyai distorsi harmonisa ketika ada komponen

frekuensi harmonisa ( bukan hanya komponen frekuensi fundamental ). Jika frekuensi

fundamental mempunyai amplitudo, 1A , dan frekuensi ke-n memunyai amplitude,

nA , distorsi harminisa bisa ditentukan:

% harmonisa k-n = %100%1

×=AA

D nn (2.21)

distorsi harmonisa totalnya

%THD = ...24

23

22 +++ DDD %100× (2.22)

Komponen fundamental biasanya lebih besar dari komponen harmonisa.

14

BAB III

PERANCANGAN

Alat yang akan dibuat ini, akan membangkitkan gelombang sinus dengan

mengubah gelombang segitiga. Rangkaiannya terdiri dari penguat pembalik,

integrator, pembanding, buffer, pembagi tegangan, analog multiplier, dan penguat

beda.

Diagram blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus dapat

dilihat pada gambar 3.1 sebagai berikut:

Gambar 3.1 Diagram blok VCO dengan sinyal keluaran berupa gelombang

sinus

Tegangan positif dan masukan negatif dari penguat pembalik diberikan pada

dioda bridge, dan masukan dari pembanding akan menentukan arah arus integrasi

PENGUAT PEMBALIK

INTEGRATOR PEMBANDING

BUFFER

PEMBAGI TEGANGAN

ANALOG MULTIPLIER

PENGUAT BEDA

DIODA BRIDGE

Vin

OUTPUT

15

yang akan melewati rangkaian integrator. Besarnya tegangan yang dihasilkan

integrator bergantung pada besar tegangan yang diberikan pembanding.

Keluaran dari rangkaian integrator akan berupa gelombang segitiga, dan

gelombang ini yang akan diubah menjadi gelombang sinus dengan rangkaian analog

multiplier, namun dilewatkan dahulu ke buffer dan pembagi tegangan. Keluaran dari

analog multiplier akan dikuatkan dengan penguat beda.

Untuk membangkitkan gelombang sinus, amplitudo gelombang segitiga yang

dihasilkan, akan diperkecil untuk tegangan bias, dan dengan memanfaatkan

karakteristik tangen hiperbolik (tanh) maka akan terbentuk gelombang sinus.

Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol dapat dilihat

pada gambar 3.2. Spesifikasinya yaitu tegangan pengontrol dari 0 hingga 10 V,

jangkauan frekuensinya dari 200 Hz sampai dengan 20 KHz, di mana frekuensi 200

Hz dicapai pada saat tegangan pengontrol sama dengan 0,1V, maka dapat ditentukan

konstantanya dengan menggunakan pesamaan (2.2) dan (2.3), yaitu

+×= io vgradienf konstanta

dengan i

o

vf

gradien∆∆

=

1,01020020000

−−

=gradien

2000=gradien

Sehingga konstanta io vgradienf ×−=

konstanta )102000(20000 ×−=

konstanta 0=

16

(Volt)

(Hz)

Gambar 3.2 Spesifikasi karakteristik frekuensi terhadap tegangan pengontrol

3.1 Penguat Pembalik

Penguat pembalik di sini berfungsi untuk penguatan tegangan pengendali,

dengan besar penguatan, A = -1, sehingga tegangan keluarannya menjadi io vv −= .

Dengan rumus 2.5, 1R dan 2R dapat dihitung :

A = 2

1

RR

−

2

1

RR

− = -1

Sehingga,

RRR == 21

Dipilih R=10 K Ω

17

X1R1

R2

V iVo

VC

VE

Gambar 3.3 Penguat Pembalik

3.2 Integrator

Setelah tegangan masukan diubah polaritasnya, tegangan keluaran dari

penguat pembalik menjadi tegangan masukan rangkaian integrator untuk

menghasilkan sinyal keluaran berupa gelombang segitiga. Akan tetapi sebelum

memasuki rangkaian integrator, sinyal keluaran tersebut dimodulasi terlebih dahulu

bersama gelombang kotak dengan menggunakan dioda brigde, seperti ditunjukkan

pada gambar 3.4.

D1 D2

D3 D4 X1R3

C11nF

R3

R3

v ov kotak

- v i

+ v i

VC

VE

Gambar 3.4 Integrator

18

Dengan rumusan 132)2( CRV

vf

p

i

∆

= , di mana frekuensi maksimal yang

diinginkan adalah 20 KHz dan besar iv maksimalnya sama dengan 10 Volt, besar

tegangan puncak gelombang segitiga tergantung pada besar tegangan dioda zener.

Pada rangkaian ini dipilih besarnya tegangan zener sama dengan 10 Volt. Besarnya

nilai 3R dapat ditentukan dengan menentukan nilai 1C sebesar 1nF.

Sehingga,

132)2( CRV

vf

p

i

∆

=

1

3 )2(2 fCVv

Rp

i

∆

=

933 101020)102(2

10−⋅⋅⋅

=R

5,123 =R K Ω

Jadi dipilih besarnya =3R 12 K Ω diseri dengan 560 Ω

3.3 Pembanding

Pembanding dalam rangkaian ini terdiri dari dua opamp, yaitu pembanding

dengan dua dioda pembatas tegangan yang dipasang berlawanan secara paralel, dan

pembanding menggunakan dua dioda zener untuk menginversi tegangan, seperti

gambar 3.5.

19

D1

D2

X1

R4

R5X2

D3

D4

Vo1

xv segitiga

VC

VE

VC

VE

Gambar 3.5 Pembanding

Rangkaian pada gambar 3.5 ini akan membandingkan tegangan masukan

segitiga, ∆V , dan tegangan masukan kotak, 1oV , yang akan membuat arus pada titik x

sama dengan nol.

Jika tegangan gelombang kotak, 1oV , sama dengan satV+ dan tegangan

gelombang segitiga, ∆V , sama dengan satV− , oV yang dihasilkan akan sama dengan

satV+ pada saat 0<xV , sehingga 1oV sama dengan satV− .

Untuk menentukan besarnya nilai resistor yang dilewati masing-masing

tegangan dapat diperoleh dengan persamaan:

05

1

4

=+− ∆

RV

RV o , dengan ∆V = 1oV = satV

054

=+−

RV

RV satsat

54 R

VR

V satsat =

sehingga 54 RR = , dan dipilih besarnya nilai resistor sama dengan 10 K Ω .

20

3.4 Buffer

Sebelum memasuki sistem berikutnya, keluaran dari rangkaian integrator akan

dilewatkan ke sebuah buffer (gambar 3.6) untuk mengisolasi beban dari masukan.

X1

v ov segitiga

VC

VE

Gambar 3.6 Buffer

3.5 Pembagi Tegangan

Setelah tegangan di-buffer, tegangan dilewatkan pembagi tegangan seperti

gambar 3.7, untuk memberi masukan yang variabel pada tegangan dv , pada

rangkaian analog multiplier.

R6

R7

v d

v in

Gambar 3.7 Pembagi Tegangan

Mengingat bahwa tanh maksimal sama dengan 1, yang sudah dapat dicapai

ketika T

D

Vv

2 sama dengan 5, sehingga

21

5)2

( max =T

d

Vv

5)10.26(2 3−=dv

260=dv mV

Dari nilai dv tersebut dapat dicari nilai resistor pada pembagi tegangan, yaitu

id vRR

Rv

76

7

+=

1026,0

76

7 =+ RRR

volt

026,076

7 =+ RRR

676 026,0026,0 RRR =−

67 026,0974,0 RR =

Dipilih 17 =R K Ω , maka 46,376 =R KΩ

3.6 Analog Multiplier

Untuk mengubah gelombang segitiga menjadi gelombang sinus, digunakan

satu sistem seperti gambar 3.8, yang disebut analog multiplier. Kunci dari sistem ini

adalah dengan memanfaatkan persamaan tanh.

22

Q1 Q2

Q3 Q4

Rc1 Rc2

R

vc1 vc2

v d

Vee

Vcc

Gambar 3.8 Analog Multiplier

Pada alat ini CCV ditentukan sama dengan 12 volt, oI sebesar 1mA, sehingga

nilai R dan cR dapat ditentukan. Nilai cR ditentukan dengan membuat besarnya

tegangan cv sebesar setengah tegangan CCV ,dan besarnya nilai ci diperoleh dari

besarnya nilai oI yaitu

occ Iii =+ 21

karena oI = 1mA, maka 1ci dan 2ci masing-masing sebesar 0,5mA, dari sini dapat

diperoleh nilai cR :

ccc Riv =

c

cc i

vR =

310.5,0

6−

=cR

12=cR K Ω

23

Untuk mendapatkan nilai R menggunakan persamaan (2.12) yaitu:

R

VVvI BEEEx

o−−−

=)(

karena xv dihubungsingkat dengan ground maka 0=xv , jadi

R

7,0)12(010.1 3 −−−

=−

310.17,0)12(0

−

−−−=R

310.13,11−=R

3,11=R K Ω

dipilih besarnya R = 10 KΩ

3.6 Penguat Beda

Sistem berikutnya adalah penguat beda seperti pada gambar 3.9 berikut ini,

X1

R1 R2

R1

R2

Vo

vc2

vc1

VC

VE

Gambar 3.9 Penguat Beda

Untuk menentukan besarnya penguatan penguat beda pada alat ini, maka

dilihat kembali persamaan (2.14) pada rangkaian analog multiplier,yaitu

24

)2

tanh(12T

Dcocc V

vRIvv =−

karena nilai tanh maksimal sama dengan 1, maka

cocc RIvv =− 12

cocc RIvv =− max12 )(

33max12 10.6)10.1()( −=− cc vv

6)( max12 =− cc vv volt

2cv dan 1cv merupakan masukan untuk penguat beda ini, dan persamaan tegangan

keluaran untuk penguat ini adalah

)( 121

2cco vv

RR

v −=

Sedangkan dari hasil perhitungan 12 cc vv − sama dengan 6 volt maka penguatannya

cukup sama dengan 1, sehingga besarnya nilai 1R dan 2R adalah

11

2 =RR

21 RR =

dan dipilih 10=R KΩ

25

BAB IV

PEMBAHASAN

Bab ini akan menunjukkan bentuk gelombang yang dihasilkan dari alat

dengan hasil pengukuran frekuensinya serta spektrum frekuensi dari masing-masing

gelombang dengan sampel beberapa frekuens i dari rendah hingga frekuensi

maksimum, dan analisa data.

4.1 Bentuk Gelombang dan Frekuensi

Ada tiga bentuk gelombang yang dihasilkan dari alat ini yaitu gelombang

kotak, segitiga dan sinus. Gelombang kotak dihasilkan oleh rangkaian pembanding,

gelombang segitiga oleh rangkaian integrator dan gelombang sinus sebagai

gelombang keluaran yang diinginkan, dihasilkan oleh rangkaian analog multiplier.

Gambar 4.1 menunjukkan bentuk dari masing-masing gelombang. Pengamatan

dilakukan dengan mengubah-ubah tegangan pengontrol, yang menghasilkan frekuensi

208,33Hz untuk tegangan pengontrol 0,4V, frekuensi 10KHz untuk 5,5V, dan

frekuensi 20 KHz untuk 10V.

Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa bila tegangan diubah maka frekuensinya

juga berubah. Nilai tegangan puncak ke puncak gelombang kotak dan segitiga dari

hasil pengamatan dengan osiloskop sama, yaitu sebesar 16,5V, sehingga

amplitudonya sebesar 8,25V . Sedangkan nilai tegangan puncak ke puncak dari

gelombang sinus lebih kecil dari gelombang segitiga yaitu sebesar 9,5V, sehingga

amplitudonya sebesar 4,75V. Besarnya amplitudo masing-masing gelombang tidak

berubah pada saat frekuensinya diubah-ubah.

26

(a) Frekuensi = 208,33 Hz, untuk tegangan kontrol 0,4V

(b) Frekuensi = 10 KHz, untuk tegangan kontrol 5,5V

(c) Frekuensi = 20 KHz, untuk tegangan kontrol 10V

Gambar 4.1 Hasil pengamatan bentuk gelombang :

kotak (kiri), segitiga (tengah), dan sinus (kanan)

27

4.2 Frekuensi Terhadap Tegangan Pengontrol

Tabel 1, menunjukkan besarnya frekuensi yang dihasilkan pada saat tegangan

masukan diubah-ubah. Pengamatan dilakukan dengan osiloskop. Pada perhitungan

secara teori frekuensi sebesar 200Hz dapat dicapai pada saat tegangan pengontrolnya

sebesar 0,1V. Osiloskop dapat membaca sinyal pada saat tegangan masukan sebesar

0,4V, sehingga pengukuran dan pengamatan gelombang dimulai dari tegangan

masukan sebesar 0,4V hingga 10V.

Dari tabel 1 tersebut dapat dilihat bahwa kinerja alat ini jangkauan

frekuensinya dari 208,33Hz sampai dengan 20KHz, dengan tegangan pengontrol dari

0,4V sampai dengan 10V. Sehingga dari data tabel 1 bisa dilihat karakteristik

kelinieran frekuensi terhadap tegangan dengan melihat grafik seperti ditunjukkan

gambar 4.2(a).

Tabel 1.Frekuensi terhadap tegangan pengontrol

FREKUENSI (Hz) Vin (V) PERCOBAAN PERHITUNGAN

ERROR (%)

0,4 208,33 796,2 74 0,5 322,6 995,2 68 0,6 500 1194,3 58 0,7 645,2 1393,3 54 0,8 909,1 1592,4 43 0,9 1052,7 1791,4 41 1 1250 1990,4 37

1,2 1562,4 2388,5 35 1,4 2272,7 2786,6 18 1,6 2777.8 3184,7 13 1,8 3125 3582,8 13 2 3846,2 3980,9 3

2,5 4166,7 4976,1 16 3 5263,2 5971,3 13

3,5 6250 6966,6 10 4 7692,3 7961,8 3

4,5 8333,3 8957 7 5 9090,9 9952,2 9

28

FREKUENSI (Hz) Vin (V) PERCOBAAN PERHITUNGAN

ERROR (%)

5,5 10000 10947,5 9 6 11111,1 11942,7 7

6,5 12500 12937,9 3 7 13333,3 13933,1 4

7,5 14285,7 14928,3 4 8 15384,6 15923,6 3

8,5 16666,7 16918,8 1 9 18181,8 17914 1

9,5 18181,8 18909,2 4 10 20000 19904,5 0,5

GRAFIK KARAKTERISTIK ALAT

y = 2026,9x - 711,64R2 = 0,9983

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 2 4 6 8 10 12

TEGANGAN PENGONTROL (Volt)

FR

EK

UE

NS

I (H

z)

GRAFIK ERROR

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

TEGANGAN PENGONTROL (V)

ER

RO

R (

%)

Series1

(a) (b)

Gambar 4.2 Grafik Karakteristik

Grafik pada gambar 4.2(a), menunjukkan karakteristik hasil dari implementasi

alat, yang dapat dilihat bahwa kenaikan nilai frekuensi terhadap tegangan

pengontrolnya linear. Sedangkan grafik pada gambar 4.2(b), menunjukkan bahwa

pada saat tegangan pengontrolnya kurang dari 2V, persentase kesalahannya sangat

besar, yaitu sebesar 41,3%. Pada saat tegangan pengontrolnya lebih dari 2V,

persentase kesalahannya sebesar 5,7%. Sehingga alat ini baik digunakan pada

tegangan pengontrol lebih besar dari 2V.

29

4.3 Ditorsi Pada Gelombang Sinus

Spektrum frekuensi digunakan untuk melihat kualitas suatu gelombang,

dengan melihat seberapa banyak harmonisa dan seberapa besar nilai amplitudo yang

dihasilkan dari suatu gelombang. Gelombang sinus idealnya hanya memiliki frekuensi

fundamental, jika terdapat harmonisa-harmonisa yang lain maka gelombang sinus

tersebut terdistorsi.

Tabel 2. Spektrum gelombang sinus

Vin (V) 1F (Hz) 2F (Hz) 3F (Hz) 1M (dB) 2M (dB) 3M (dB)

0,4 260 500 780 20,5m -21,9 -18,7 0,8 900 1900 2,8K -779m -27,9 -21,1 1 1,3K 2,7K 3,9K -379m -32,3 -21,1 3 5,2K 16K -379m -21,9 5 9,5K 29K 20,5m -21,5 7 13K 40K -779m -21,9 9 17K 52K 20,5m -21,5 10 20K 59K -379m -21,9

Tabel 2. di atas menunjukkan nilai frekuensi (F) dan amplitudo (M) dari

spektrum gelombang sinus. Gelombang sinus yang dihasilkan mempunyai frekuensi

harmonisa 2F dan 3F pada saat frekuensi rendah atau pada saat tegangan

pengontrolnya rendah. Pada saat frekuensi tinggi, gelombang sinus hanya memiliki

satu frekuensi harmonisa 2F . Gambar 4.3 dan gambar 4.4 menunjukkan spektrum

gelombang sinus dari AFG dan spektrum gelombang sinus yang dihsailkan alat, pada

frekuensi rendah dan tinggi atau besar tegangan pengontrolnya sama dengan 0,8V dan

10V. Gambar 4.3 dan gambar 4.4 ini menunjukkan bahwa spektrum gelombang sinus

yang dihasilkan oleh AFG sebagai gelombang referensi yang ideal karena hanya

30

memilki frekuensi fundamental. Sedangkan sektrum gelombang sinus yang dihasilkan

alat terdapat frekuensi harmonisa, yang berarti gelombang tersebut terdistorsi.

(a) (b)

Gambar 4.3 Spektrum gelombang sinus dari AFG

(a). frekuensi 200Hz (b).frekuensi 20KHz

(a) (b)

Gambar 4.4 Spektrum gelombang sinus dari alat

(a). frekuensi 208,33Hz (b).frekuensi 20KHz

31

Dari nilai amplitudonya (M) dapat dihitung besarnya distorsi pada gelombang

dengan menggunakan persamaan berikut ini:

ref

n

AA

dBA log20)( =

dengan A = amplitudo ( 1M , 2M , 3M , 5M )

refA diketahui dari nilai tegangan pada saat A = 0 dB dengan menggunakan

osiloskop, dan diperoleh nilai refA sama dengan 5,2 V. Sehingga nA dapat diperoleh

dengan persamaan sebagai berikut:

20)(

10dBA

refn AA ×=

Dari nilai nA dapat diperoleh nilai distorsi dari frekuensi harmonisa, yaitu

%1001

×=AA

D nn

%10023

22 ×+= DDDtotal

Hasil dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini:

32

Tabel 3. Hasil perhitungan distorsi gelombang sinus

1A (V) 2A (V) 3A (V) 2D 3D D 5,21 0,42 0,6 8,06 11,5 14,04 4,75 0,21 0,46 4,42 9,68 10,64 4,98 0,13 0,46 2,61 9,24 9,6 4,98 0,42 8,43 8,43 5,21 0,44 8,44 8,44 4,75 0,42 8,84 8,84 5,21 0,44 8,44 8,44 4,98 0,42 8,43 8,43

dari tabel 3 di atas, dapat diketahui besarnya distorsi pada gelombang sinus, yaitu

843,844,884,844,843,86,964,1004,14 +++++++

=−ratarataD

sehingga besarnya distorsi sama dengan 9,6% . Hal ini menunjukkan bahwa distorsi

gelombang sinus yang dihasilkan masih cukup besar.

33

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. KESIMPULAN

Sistem voltage controlled oscillator dengan sinyal keluaran berupa gelombang

sinus ini terdiri dari rangkaian integrator, pembanding, buffer, pembagi tegangan,

analog multiplier, dan penguat beda. Setelah dilakukan pengamatan dan pengukuran

maka dapat disimpulkan:

1. Alat ini berhasil mengimplementasikan voltage controlled oscillator

dengan sinyal keluaran berupa gelombang sinus.

2. Kenaikan frekuensi terhadap tegangan pengontrolnya, linier, yaitu

semakin besar tegangan pengontrol, maka frekuensi semakin besar.

3. Frekuensi terendah sebesar 208,3 Hz dicapai pada saat tegangan

pengontrolnya sebesar 0,4 V dan frekuensi tertinggi sebesar 20 KHz

dicapai pada saat tegangan pengontrolnya sebesar 10 V.

4. Dari pengamatan gelombang, nilai amplitudo tidak berubah pada saat

tegangan pengotrolnya diubah-ubah atau pada saat frekuensinya berubah.

5. Dari data pengamatan alat, dengan membandingkan nilai frekuensi pada

alat dan perhitungan diperoleh persentase kesalahan sebesar 5,7% untuk

tegangan pengontrol lebih dari 2V. Gelombang sinus yang dihasilkan alat

ini masih terdistorsi cukup tinggi, dengan nilai distorsinya sebesar 9,6%.

6. Alat ini baik digunakan pada tegangan pengontrol dari 2V sampai 10V.

34

V.2 SARAN

Alat ini masih mempunyai banyak kekurangan terutama pada gelombang yang

dihasilkan distorsinya masih tinggi, maka alat ini masih dapat diperbaiki dengan

spesifikasi yang lebih presisi dan distorsi yang cukup rendah. Begitu juga dapat

ditambahkan tampilan untuk tegangan pengontrol dan frekuensi yang dihasilkan

dengan seven segment atau penampil lain.

35

DAFTAR PUSTAKA

1. Clayton,George dan Winder,Steve, alih bahasa Wiwit Kastawan,

Operational Amplifier, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2005.

2. Eko Putra, Agfianto, Penapis Aktif Elektronika Teori dan Praktek, Edisi

Pertama, Gava Media, Yogyakarta, 2002.

3. Malik, Norbert R., Electronic Circuits Analysis, Simulation, and Design,

Prentice-Hall International,Inc, 1995.

4. Tobey-Graeme-Huelsman, Operational Amplifier Design and Applications,

McGraw-Hill Book Company.

5. http://www.National.com, diakses 2007

6. http://www.alldatashsset.com, diakses 2007

LAMPIRAN

1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914BDiodes

Switching diode1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914B

∗This product is available only outside of Japan.

!!!!ApplicationsHigh-speed switching

!!!!Features1) Glass sealed envelope. (GSD)2) High speed.3) High reliability.

!!!!ConstructionSilicon epitaxial planar

!!!!External dimensions (Units : mm)

φ 0.5±0.1

C

29±1 29±1

CATHODE BAND (BLACK)

3.8±0.2

A

φ 1.8±0.2

Type No.

ROHM : GSDEIAJ : −JEDEC : DO-35

!!!!Absolute maximum ratings (Ta = 25°C)

Type

1N4148 100 −65~+200−65~+200

(V)VRM

75

(V)VR

450

(mA)IFM

150

(mA)IO

200

(mA)IF

2

(A)1µsIFSM

500

(mW)P

200

1N4150 50 −65~+200−65~+20050 600 200 250 4 500 200

1N4448 100 −65~+200−65~+20075 450 150 200 2 500 200

(°C)Tj

(°C)Topr

(°C)Tstg

(1N914B)

!!!!Electrical characteristics (Ta = 25°C)

Type0.1mA

1.00.66

0.620.74

0.76

0.86

0.82

0.92

1.0

0.87

1.0

0.54

0.62

0.72

@0.25mA

@1mA@

2mA@

5mA@

10mA@

20mA@

30mA@

50mA@

100mA@

200mA@

250mA@

5µA

75 100 50.0 20 4 40.025

5.0

20

75

− 50 0.1 50 100.0 50 2.5 4

− 100 50.0 20 4 4

@100µA

@ @150°C

VR (V)

@25°C

VR (V)

trr (ns)Cr (pF)IR (µA) Max.BV (V) Min.VF (V)

IF=10mAf=1MHz

VR=0RL=100Ω

VR=6V

1N4148

1N4150

1N4448(IN914B)

0.025

5.0

20

75

The upper figure is the minimum VF and the lower figure is the maximum VF value.

1N4148 / 1N4150 / 1N4448 / 1N914BDiodes

!!!!Electrical characteristic curves (Ta = 25°C)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.60.2

0.5

1

2

5

10

20

50

100

FO

RW

AR

D C

UR

RE

NT

: IF

(m

A)

FORWARD VOLTAGE : VF (V)

Fig. 1 Forward characteristics

Ta=1

25°C

Ta=7

5°C

Ta=2

5°C

Ta=−

25°C

0 20 40 60 80 100 120

3

10

30

100

300

1000

3000

REVERSE VOLTAGE : VR (V)

RE

VE

RS

E C

UR

RE

NT

: IR

(nA

)

Fig. 2 Reverse characteristics

70°C

50°C

100°C

Ta=25°C

00

10 20 30

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

5 15 25

f=1MHz

REVERSE VOLTAGE : VR (V)

CA

PA

CIT

AN

CE

BE

TWE

EN

TE

RM

INA

LS :

CT

(pF)

Fig. 3 Capacitance betweenterminals characteristics

Fig. 4 Reverse recovery timecharacteristics

00

10 20 30

1

2

3

VR=6VIrr=1/10IR

RE

VE

RS

E R

EC

OV

ER

Y T

IME

: trr

(ns

)

FORWARD CURRENT : IF (mA)

0.1 1 10 100 1000 100001

2

5

10

20

50

100

PULSESingle pulse

PULSE WIDTH : Tw (ms)

SU

RG

E C

UR

RE

NT

: Is

urge

(A

)

Fig. 5 Surge current characteristics

PULSE GENERATOROUTPUT 50Ω

SAMPLINGOSCILLOSCOPE50Ω

0.01µF

100ns

INPUT

D.U.T.

IR

0.1I

R

trrOUTPUT

0

5Ω

Fig. 6 Reverse recovery time (trr) measurement circuit

Transistors2SC9013

TL/H/5646

LF155/LF156/LF157

Serie

sM

onolith

icJFET

InputO

pera

tionalA

mplifie

rs

December 1994

LF155/LF156/LF157 Series MonolithicJFET Input Operational Amplifiers

General DescriptionThese are the first monolithic JFET input operational ampli-

fiers to incorporate well matched, high voltage JFETs on the

same chip with standard bipolar transistors (BI-FETTM Tech-

nology). These amplifiers feature low input bias and offset

currents/low offset voltage and offset voltage drift, coupled

with offset adjust which does not degrade drift or common-

mode rejection. The devices are also designed for high slew

rate, wide bandwidth, extremely fast settling time, low volt-

age and current noise and a low 1/f noise corner.

AdvantagesY Replace expensive hybrid and module FET op ampsY Rugged JFETs allow blow-out free handling compared

with MOSFET input devicesY Excellent for low noise applications using either high or

low source impedanceÐvery low 1/f cornerY Offset adjust does not degrade drift or common-mode

rejection as in most monolithic amplifiersY New output stage allows use of large capacitive loads

(5,000 pF) without stability problemsY Internal compensation and large differential input volt-

age capability

ApplicationsY Precision high speed integratorsY Fast D/A and A/D convertersY High impedance buffersY Wideband, low noise, low drift amplifiersY Logarithmic amplifiers

Y Photocell amplifiersY Sample and Hold circuits

Common Features(LF155A, LF156A, LF157A)Y Low input bias current 30 pAY Low Input Offset Current 3 pAY High input impedance 1012XY Low input offset voltage 1 mVY Low input offset voltage temp. drift 3 mV/§CY Low input noise current 0.01 pA/0HzY High common-mode rejection ratio 100 dBY Large dc voltage gain 106 dB

Uncommon Features

Y Extremely

fast settling

time to

0.01%

Y Fast slew

rate

Y Wide gain

bandwidth

Y Low input

noise voltage

LF155A LF156ALF157A

Units(AVe5)

4 1.5 1.5 ms

5 12 50 V/ms

2.5 5 20 MHz

20 12 12 nV/0Hz

Simplified Schematic

*3 pF in LF157 series. TL/H/5646–1

BI-FETTM, BI-FET IITM are trademarks of National Semiconductor Corporation.

C1995 National Semiconductor Corporation RRD-B30M115/Printed in U. S. A.

Absolute Maximum RatingsIf Military/Aerospace specified devices are required, contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for

availability and specifications.

(Note 8)

LF155A/6A/7A LF155/6/7LF355B/6B/7B LF355/6/7

LF255/6/7 LF355A/6A/7A

Supply Voltage g22V g22V g22V g18V

Differential Input Voltage g40V g40V g40V g30V

Input Voltage Range (Note 2) g20V g20V g20V g16V

Output Short Circuit Duration Continuous Continuous Continuous Continuous

TjMAXH-Package 150§C 150§C 115§C 115§CN-Package 100§C 100§CM-Package 100§C 100§C

Power Dissipation at TA e 25§C (Notes 1 and 9)

H-Package (Still Air) 560 mW 560 mW 400 mW 400 mW

H-Package (400 LF/Min Air Flow) 1200 mW 1200 mW 1000 mW 1000 mW

N-Package 670 mW 670 mW

M-Package 380 mW 380 mW

Thermal Resistance (Typical) iJAH-Package (Still Air) 160§C/W 160§C/W 160§C/W 160§C/W

H-Package (400 LF/Min Air Flow) 65§C/W 65§C/W 65§C/W 65§C/W

N-Package 130§C/W 130§C/W

M-Package 195§C/W 195§C/W

(Typical) iJCH-Package 23§C/W 23§C/W 23§C/W 23§C/W

Storage Temperature Range b65§C to a150§C b65§C to a150§C b65§C to a150§C b65§C to a150§CSoldering Information (Lead Temp.)

Metal Can Package

Soldering (10 sec.) 300§C 300§C 300§C 300§CDual-In-Line Package

Soldering (10 sec.) 260§C 260§C 260§CSmall Outline Package

Vapor Phase (60 sec.) 215§C 215§CInfrared (15 sec.) 220§C 220§C

See AN-450 ‘‘Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability’’ for other methods of soldering surface

mount devices.

ESD tolerance

(100 pF discharged through 1.5 kX) 1000V 1000V 1000V 1000V

DC Electrical Characteristics (Note 3) TA e Tj e 25§C

Symbol Parameter ConditionsLF155A/6A/7A LF355A/6A/7A

UnitsMin Typ Max Min Typ Max

VOS Input Offset Voltage RSe50X, TAe25§C 1 2 1 2 mVOver Temperature 2.5 2.3 mV

DVOS/DT Average TC of Input RSe50X3 5 3 5 mV/§COffset Voltage

DTC/DVOS Change in Average TC RSe50X, (Note 4)0.5 0.5

mV/§Cwith VOS Adjust per mV

IOS Input Offset Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 3 10 3 10 pA

TjsTHIGH 10 1 nA

IB Input Bias Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 30 50 30 50 pA

TjsTHIGH 25 5 nA

RIN Input Resistance Tje25§C 1012 1012 X

AVOL Large Signal Voltage VSeg15V, TAe25§C 50 200 50 200 V/mVGain VOeg10V, RLe2k

25 25 V/mVOver Temperature

VO Output Voltage Swing VSeg15V, RLe10k g12 g13 g12 g13 VVSeg15V, RLe2k g10 g12 g10 g12 V

2

DC Electrical Characteristics (Note 3) TA e Tj e 25§C (Continued)

Symbol Parameter ConditionsLF155A/6A/7A LF355A/6A/7A

UnitsMin Typ Max Min Typ Max

VCM Input Common-ModeVSeg15V g11

a15.1g11

a15.1 V

Voltage Range b12 b12 V

CMRR Common-Mode Rejection85 100 85 100 dB

Ratio

PSRR Supply Voltage Rejection (Note 6)85 100 85 100 dB

Ratio

AC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VSeg15V

Symbol Parameter ConditionsLF155A/355A LF156A/356A LF157A/357A

UnitsMin Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

SR Slew Rate LF155A/6A; AVe1, 3 5 10 12 V/ms

LF157A; AVe5 40 50 V/ms

GBW Gain Bandwidth2.5 4 4.5 15 20 MHz

Product

ts Settling Time to 0.01% (Note 7) 4 1.5 1.5 ms

en Equivalent Input Noise RSe100XVoltage fe100 Hz 25 15 15 nV/0Hz

fe1000 Hz 20 12 12 nV/0Hz

in Equivalent Input fe100 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz

Noise Current fe1000 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz

CIN Input Capacitance 3 3 3 pF

DC Electrical Characteristics (Note 3)

Symbol Parameter ConditionsLF155/6/7

LF255/6/7LF355/6/7

UnitsLF355B/6B/7B

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

VOS Input Offset Voltage RSe50X, TAe25§C 3 5 3 5 3 10 mV

Over Temperature 7 6.5 13 mV

DVOS/DT Average TC of Input RSe50X5 5 5 mV/§C

Offset Voltage

DTC/DVOS Change in Average TC RSe50X, (Note 4)0.5 0.5 0.5

mV/§Cwith VOS Adjust per mV

IOS Input Offset Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 3 20 3 20 3 50 pA

TjsTHIGH 20 1 2 nA

IB Input Bias Current Tje25§C, (Notes 3, 5) 30 100 30 100 30 200 pA

TjsTHIGH 50 5 8 nA

RIN Input Resistance Tje25§C 1012 1012 1012 X

AVOL Large Signal Voltage VSeg15V, TAe25§C 50 200 50 200 25 200 V/mV

Gain VOeg10V, RLe2k

Over Temperature 25 25 15 V/mV

VO Output Voltage Swing VSeg15V, RLe10k g12 g13 g12 g13 g12 g13 V

VSeg15V, RLe2k g10 g12 g10 g12 g10 g12 V

VCM Input Common-ModeVSeg15V g11

a15.1g11

g15.1a10

a15.1 V

Voltage Range b12 b12 b12 V

CMRR Common-Mode Rejec-85 100 85 100 80 100 dB

tion Ratio

PSRR Supply Voltage Rejec- (Note 6)85 100 85 100 80 100 dB

tion Ratio

3

DC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VS e g15V

LF155A/155,LF156A/156, LF157A/157

ParameterLF255, LF355

LF256/356BLF356A/356

LF257/357BLF357A/357

UnitsLF355A/355B

Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max Typ Max

Supply Current 2 4 2 4 5 7 5 10 5 7 5 10 mA

AC Electrical Characteristics TA e Tj e 25§C, VS e g15V

LF155/255/ LF156/256, LF156/256/ LF157/257, LF157/257/

Symbol Parameter Conditions 355/355B LF356B 356/356B LF357B 357/357B Units

Typ Min Typ Min Typ

SR Slew Rate LF155/6: AVe1, 5 7.5 12 V/ms

LF157: AVe5 30 50 V/ms

GBW Gain Bandwidth 2.5 5 20 MHz

Product

ts Settling Time to 0.01% (Note 7) 4 1.5 1.5 ms

en Equivalent Input Noise RSe100X

Voltage fe100 Hz 25 15 15 nV/0Hz

fe1000 Hz 20 12 12 nV/0Hz

in Equivalent Input fe100 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz

Current Noise fe1000 Hz 0.01 0.01 0.01 pA/0Hz

CIN Input Capacitance 3 3 3 pF

Notes for Electrical CharacteristicsNote 1: The maximum power dissipation for these devices must be derated at elevated temperatures and is dictated by TjMAX, ijA, and the ambient temperature,

TA. The maximum available power dissipation at any temperature is Pde(TjMAXbTA)/ijA or the 25§C PdMAX, whichever is less.

Note 2: Unless otherwise specified the absolute maximum negative input voltage is equal to the negative power supply voltage.

Note 3: Unless otherwise stated, these test conditions apply:

LF155A/6A/7ALF255//6/7 LF355A/6A/7A LF355B/6B/7B LF355//6/7

LF155//6/7

Supply Voltage, VS g15VsVSsg20V g15VsVSsg20V g15VsVSsg18V g15VsVSg20V VSeg15V

TA b55§CsTAsa125§C b25§CsTAsa85§C 0§CsTAsa70§C 0§CsTAsa70§C 0§CsTAsa70§CTHIGH a125§C a85§C a70§C a70§C a70§C

and VOS, IB and IOS are measured at VCMe0.

Note 4: The Temperature Coefficient of the adjusted input offset voltage changes only a small amount (0.5mV/§C typically) for each mV of adjustment from its

original unadjusted value. Common-mode rejection and open loop voltage gain are also unaffected by offset adjustment.

Note 5: The input bias currents are junction leakage currents which approximately double for every 10§C increase in the junction temperature, TJ. Due to limited

production test time, the input bias currents measured are correlated to junction temperature. In normal operation the junction temperature rises above the ambient

temperature as a result of internal power dissipation, Pd. TjeTAaijA Pd where ijA is the thermal resistance from junction to ambient. Use of a heat sink is

recommended if input bias current is to be kept to a minimum.

Note 6: Supply Voltage Rejection is measured for both supply magnitudes increasing or decreasing simultaneously, in accordance with common practice.

Note 7: Settling time is defined here, for a unity gain inverter connection using 2 kX resistors for the LF155/6. It is the time required for the error voltage (the

voltage at the inverting input pin on the amplifier) to settle to within 0.01% of its final value from the time a 10V step input is applied to the inverter. For the LF157,

AVeb5, the feedback resistor from output to input is 2 kX and the output step is 10V (See Settling Time Test Circuit).

Note 8: Refer to RETS155AX for LF155A, RETS155X for LF155, RETS156AX for LF156A, RETS156X for LF156, RETS157A for LF157A and RETS157X for

LF157 military specifications.

Note 9: Max. Power Dissipation is defined by the package characteristics. Operating the part near the Max. Power Dissipation may cause the part to operate

outside guaranteed limits.

4

Typical DC Performance CharacteristicsCurves are for LF155, LF156 and LF157 unless otherwise specified.

Input Bias Current Input Bias Current Input Bias Current

Voltage Swing Supply Current Supply Current

Negative Current Limit Positive Current Limit

Positive Common-Mode

Input Voltage Limit

TL/H/5646–2

Negative Common-Mode

Input Voltage Limit Open Loop Voltage Gain Output Voltage Swing

TL/H/5646–3

5

Typical AC Performance Characteristics

Gain Bandwidth Gain Bandwidth Normalized Slew Rate

TL/H/5646–4

Output Impedance Output Impedance Output Impedance

TL/H/5646–12

LF155 Small Signal Pulse

Response, AVea1

TL/H/5646–5

LF156 Small Signal Pulse

Response, AVea1

TL/H/5646–6

Small Signal Pulse

Response, AVea5

TL/H/5646–7

LF155 Large Signal Pulse

Response, AVea1

TL/H/5646–8

LF156 Large Signal Pulse

Response, AVea1

TL/H/5646–9

LF157 Large Signal Pulse

Response, AVea5

TL/H/5646–10

6

Typical AC Performance Characteristics (Continued)

Inverter Settling Time Inverter Settling Time

Open Loop Frequency

Response

Bode Plot Bode Plot Bode Plot

Common-Mode Rejection

Ratio Power Supply Rejection Ratio Power Supply Rejection Ratio

Undistorted Output Voltage

Swing

Equivalent Input Noise

Voltage

Equivalent Input Noise

Voltage (Expanded Scale)

TL/H/5646–11

7

Detailed Schematic

*C e 3 pF in LF157 series. TL/H/5646–13

Connection Diagrams (Top Views)

Metal Can Package (H)

TL/H/5646–14

Order Number LF156AH, LF155H, LF156H, LF255H,

LF256H, LF257H, LF355AH, LF356AH,

LF357AH, LF356BH, LF355H, LF356H,

LF357H, LM155AH/883, LM155H/883, LM156AH/883,

LM156H/883, LM157AH/883 or LM157H/883*See NS Package Number H08C

Dual-In-Line Package (M and N)

TL/H/5646–29

Order Number LF355M, LF356M, LF357M, LF355BM,

LF356BM, LF355BN, LF356BN, LF357BN, LF355N,

LF356N or LF357N

See NS Package Number M08A or N08E

*Available per JM38510/11401 or JM38510/11402

8

Application Hints

The LF155/6/7 series are op amps with JFET input de-

vices. These JFETs have large reverse breakdown voltages

from gate to source and drain eliminating the need for

clamps across the inputs. Therefore large differential input

voltages can easily be accomodated without a large in-

crease in input current. The maximum differential input volt-

age is independent of the supply voltages. However, neither

of the input voltages should be allowed to exceed the nega-

tive supply as this will cause large currents to flow which

can result in a destroyed unit.

Exceeding the negative common-mode limit on either input

will force the output to a high state, potentially causing a

reversal of phase to the output. Exceeding the negative

common-mode limit on both inputs will force the amplifier

output to a high state. In neither case does a latch occur

since raising the input back within the common-mode range

again puts the input stage and thus the amplifier in a normal

operating mode.

Exceeding the positive common-mode limit on a single input

will not change the phase of the output however, if both

inputs exceed the limit, the output of the amplifier will be

forced to a high state.

These amplifiers will operate with the common-mode input

voltage equal to the positive supply. In fact, the common-

mode voltage can exceed the positive supply by approxi-

mately 100 mV independent of supply voltage and over the

full operating temperature range. The positive supply can

therefore be used as a reference on an input as, for exam-

ple, in a supply current monitor and/or limiter.

Precautions should be taken to ensure that the power sup-

ply for the integrated circuit never becomes reversed in

polarity or that the unit is not inadvertently installed back-

wards in a socket as an unlimited current surge through the

resulting forward diode within the IC could cause fusing of

the internal conductors and result in a destroyed unit.

All of the bias currents in these amplifiers are set by FET

current sources. The drain currents for the amplifiers are

therefore essentially independent of supply voltage.

As with most amplifiers, care should be taken with lead

dress, component placement and supply decoupling in or-

der to ensure stability. For example, resistors from the out-

put to an input should be placed with the body close to the

input to minimize ‘‘pickup’’ and maximize the frequency of

the feedback pole by minimizing the capacitance from the

input to ground.

A feedback pole is created when the feedback around any

amplifier is resistive. The parallel resistance and capaci-

tance from the input of the device (usually the inverting in-

put) to ac ground set the frequency of the pole. In many

instances the frequency of this pole is much greater than

the expected 3 dB frequency of the closed loop gain and

consequently there is negligible effect on stability margin.

However, if the feedback pole is less than approximately six

times the expected 3 dB frequency a lead capacitor should

be placed from the output to the input of the op amp. The

value of the added capacitor should be such that the RC

time constant of this capacitor and the resistance it parallels

is greater than or equal to the original feedback pole time

constant.

Typical Circuit Connections

VOS Adjustment

# VOS is adjusted with a 25k potenti-

ometer

# The potentiometer wiper is con-

nected to Va

# For potentiometers with tempera-

ture coefficient of 100 ppm/§C or

less the additional drift with adjust

is & 0.5 mV/§C/mV of adjustment

# Typical overall drift: 5 mV/§C g(0.5

mV/§C/mV of adj.)

Driving Capacitive Loads LF157. A Large Power BW Amplifier

TL/H/5646–15*LF155/6 Re5k

LF157 Re1.25k

Due to a unique output stage design, these am-

plifiers have the ability to drive large capacitive

loads and still maintain stability. CL(MAX) j 0.01

mF.

Overshoot s 20%

Settling time (ts) j 5 ms

For distortion s 1% and a 20 Vp-p VOUT swing,

power bandwidth is: 500 kHz.

9

Typical Applications

Settling Time Test Circuit

# Settling time is tested with the LF155/6 connected

as unity gain inverter and LF157 connected for

AV e b5

# FET used to isolate the probe capacitance

# Output e 10V step

# AV e b5 for LF157

TL/H/5646–16

Large Signal inverter Output, VOUT (from Settling Time Circuit)

LF355

TL/H/5646–17

LF356

TL/H/5646–18

LF357

TL/H/5646–19

Low Drift Adjustable Voltage Reference

TL/H/5646–20

# D VOUT/DTeg0.002%/§C# All resistors and potentiometers should be wire-wound

# P1: drift adjust

# P2: VOUT adjust

# Use LF155 for

X Low IB

X Low drift

X Low supply current

10

Typical Applications (Continued)

Fast Logarithmic Converter

TL/H/5646–21

# Dynamic range: 100 mA s Ii s 1 mA (5 dec-

ades), lVOle1V/decade

# Transient response: 3 ms for DIie 1 decade

# C1, C2, R2, R3: added dynamic compensation

# VOS adjust the LF156 to minimize quiescent error

# RT: Tel Labs type Q81 a 0.3%/§C

lVOUTl e Ð 1 a

R2

RT ( kT

qln Vi Ð Rr

VREF Ri ( e log Vi1

RiIrR2 e 15.7k, RT e 1k, 0.3%/§C (for temperature compensation)

Precision Current Monitor

TL/H/5646–31

# VOe5 R1/R2 (V/mA of IS)

# R1, R2, R3: 0.1% resistors

# Use LF155 for

X Common-mode range to supply range

X Low IB

X Low VOS

X Low Supply Current

8-Bit D/A Converter with Symmetrical Offset Binary Operation

TL/H/5646–32

# R1, R2 should be matched within g0.05%

# Full-scale response time: 3ms

EO B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 Comments

a9.920 1 1 1 1 1 1 1 1 Positive Full-Scale

a0.040 1 0 0 0 0 0 0 0 (a) Zero-Scale

b0.040 0 1 1 1 1 1 1 1 (b) Zero-Scale

b9.920 0 0 0 0 0 0 0 0 Negative Full-Scale

11

Typical Applications (Continued)

Wide BW Low Noise, Low Drift Amplifier Isolating Large Capacitive Loads

TL/H/5646–22

# Power BW: fMAX e

Sr

2qVP

j 191 kHz

# Parasitic input capacitance C1 j (3 pF for LF155, LF156 and LF157 plus

any additional layout capacitance) interacts with feedback elements and

creates undesirable high frequency pole. To compensate add C2 such

that: R2 C2 j R1 C1.

# Overshoot 6%

# ts 10 ms

# When driving large CL, the VOUT slew rate determined by CL and

IOUT(MAX):

DVOUT

DTe

IOUT

CL

j0.02

0.5V/ms e 0.04 V/ms (with CL shown)

Boosting the LF156 with a Current Amplifier

Low Drift Peak Detector

TL/H/5646

# IOUT(MAX)j150 mA (will drive RL t 100X)

# DVOUT

DTe

0.15

10b2V/ms (with CL shown)

# No additional phase shift added by the current amplifier

3 Decades VCO

# By adding D1 and Rf, VD1e0 during hold mode. Leakage of D2 provided

by feedback path through Rf.

# Leakage of circuit is essentially Ib (LF155, LF156) plus capacitor leakage

of Cp.

# Diode D3 clamps VOUT (A1) to VINbVD3 to improve speed and to limit

reverse bias of D2.

# Maximum input frequency should be kk (/2qRfCD2 where CD2 is the

shunt capacitance of D2.

TL/H/5646–24

f e

VC (R8aR7)

(8 VPU R8 R1) C, 0sVCs30V, 10 Hzsfs10 kHz

R1, R4 matched. Linearity 0.1% over 2 decades.

Non-Inverting Unity Gain Operation for LF157

Inverting Unity Gain for LF157

TL/H/5646–25

R1C t

1

(2q) (5 MHz)

R1 e

R2 a RS

4

AV(DC) e 1

fb3 dB & 5 MHz

R1C t

1

(2q) (5 MHz)

R1 e

R2

4

AV(DC) e b1

fb3 dB & 5 MHz

12

Typical Applications (Continued)

High Impedance, Low Drift Instrumentation Amplifier

TL/H/5646–26

# VOUT e

R3

R Ð 2R2

R1a 1 ( DV, Vb a 2V s VIN common-mode s Va

# System VOS adjusted via A2 VOS adjust

# Trim R3 to boost up CMRR to 120 dB. Instrumentation amplifier

resistor array recommended for best accuracy and lowest drift

13

Typical Applications (Continued)

Fast Sample and Hold

TL/H/5646–33

# Both amplifiers (A1, A2) have feedback loops individually closed with stable responses (overshoot negligible)

# Acquisition time TA, estimated by:

TA j Ð 2RON, VIN, Ch

Sr ( (/2 provided that:

VIN k 2qSr RON Ch and TA l

VIN Ch

IOUT(MAX), RON is of SW1

If inequality not satisfied: TA jVIN Ch

20 mA

# LF156 develops full Sr output capability for VINt1V

# Addition of SW2 improves accuracy by putting the voltage drop across SW1 inside the feedback loop

# Overall accuracy of system determined by the accuracy of both amplifiers, A1 and A2

High Accuracy Sample and Hold

TL/H/5646–27

# By closing the loop through A2, the VOUT accuracy will be determined uniquely by A1.

No VOS adjust required for A2.

# TA can be estimated by same considerations as previously but, because of the added

propagation delay in the feedback loop (A2) the overshoot is not negligible.

# Overall system slower than fast sample and hold

# R1, CC: additional compensation

# Use LF156 for

X Fast settling time

X Low VOS

14

Typical Applications (Continued)

High Q Band Pass Filter

TL/H/5646–28

# By adding positive feedback (R2)

Q increases to 40

# fBPe100 kHz

VOUT

VIN

e 100Q# Clean layout recommended

# Response to a 1 Vp-p tone burst:

300 ms

High Q Notch Filter

TL/H/5646–34

# 2R1 e R e 10 MX

2C e C1 e 300 pF

# Capacitors should be matched to obtain high Q

# fNOTCH e 120 Hz, notch e b55 dB, Q l

100

# Use LF155 for

X Low IB

X Low supply current

15

16

Physical Dimensions inches (millimeters)

Metal Can Package (H)

Order Number LF156AH, LF155H, LF156H, LF255H, LF256H, LF257H, LF355AH, LF356AH, LF357AH, LF356BH,

LF355H, LF356H or LF357H

NS Package Number H08C

Small Outline Package (M)

Order Number LF355M, LF356M, LF357M, LF355BM or LF356BM

NS Package Number M08A

17

LF155/LF156/LF157

Series

Monolith

icJFET

InputO

pera

tionalA

mplifiers

Physical Dimensions inches (millimeters) (Continued)

Molded Dual-In-Line Package (N)

Order Number LF355N, LF356N, LF357N, LF355BN, LF356BN, LF357BN

NS Package Number N08E

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT

DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF NATIONAL

SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or 2. A critical component is any component of a life

systems which, (a) are intended for surgical implant support device or system whose failure to perform can

into the body, or (b) support or sustain life, and whose be reasonably expected to cause the failure of the life

failure to perform, when properly used in accordance support device or system, or to affect its safety or

with instructions for use provided in the labeling, can effectiveness.

be reasonably expected to result in a significant injury

to the user.

National Semiconductor National Semiconductor National Semiconductor National SemiconductorCorporation Europe Hong Kong Ltd. Japan Ltd.1111 West Bardin Road Fax: (a49) 0-180-530 85 86 13th Floor, Straight Block, Tel: 81-043-299-2309Arlington, TX 76017 Email: cnjwge@ tevm2.nsc.com Ocean Centre, 5 Canton Rd. Fax: 81-043-299-2408Tel: 1(800) 272-9959 Deutsch Tel: (a49) 0-180-530 85 85 Tsimshatsui, KowloonFax: 1(800) 737-7018 English Tel: (a49) 0-180-532 78 32 Hong Kong

Fran3ais Tel: (a49) 0-180-532 93 58 Tel: (852) 2737-1600Italiano Tel: (a49) 0-180-534 16 80 Fax: (852) 2736-9960

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.