kontrol konvensional
-
Upload
muharmy-kuniawan -
Category
Documents
-
view
834 -
download
4
Transcript of kontrol konvensional
LAPORAN
BENGKEL OTOMATISASI INDUSTRI
PENGONTROLAN ARAH PUTARAN
MOTOR DC MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK
Sebagai Syarat Menyrlesaika Mata Kuliah
Bengkel Otomatisasi Industri
Oleh :
Muharmy Kurniawan 76564/2006
Yuri Anto 76565/2006
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2009
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ……………………………………… i
DAFTAR GAMBAR ……………………………………… iii
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………… iv
BAB I PENDAHULUAN …………………………………….… 1
1. Latar Belakang ……………………………………… 1
2. Batasan Masalah ....…………………………………… 2
3. Tujuan dan Manfaat ……………………………………… 2
BAB II LANDASAN TEORI ……………………………………… 3
1. Dioda ……………………………………… 3
2. Transistor ……………………………………… 5
3. Trandurer Ultrasonik ……………………………………… 9
4. Comparator ……………………………………… 11
5. Catu daya ……………………………………… 12
BAB III RANCANGAN ……………………………………… 14
1. Blok Diagram Sistem ……………………………………… 14
A. Rangkaian Pemancar ……………………………………… 14
B. Rangkaian Penerima ……………………………………… 15
2. Prinsip Kerja Sistem ……………………………………… 16
A. Rangkaian Pemancar ……………………………………… 16
ii
B. Rangkaian Penerima ………………………………………. 17
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………… 18
LAMPIRAN ………………………………………. 19
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Simbol dioda ....................................................................................... 3
Gambar 2. Karakteristik Dioda ………………………………………………… 3
Gambar 3. Pemberian Bias pada Dioda ………………………………………… 4
Gambar 4. Simbol dan Kontruksi Transistor …………………………………… 5
Gambar 5. Diagram Rangkaian Common-emiter ……………………………… 6
Gambar 6. Karakteristik Transistor NPN ……………………………………… 7
Gambar 7. Transistor Sebagai Saklar dalam Suatu Rangkaian ………………… 7
Gambar 8. Penampang Tranduser Ultrasonik …………………………………... 10
Gambar 9. Comparator …………………………………………………………. 11
Gambar 10. Skema Rangkaian Catu daya ……………………………………… 13
Gambar 11. Blok Diagram Rangkaian Pemancar (TX) ……………………….. 14
Gambar 12. Blok Diagram Rangkaian Penerima (RX) ……………………….. 15
iv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Daftar Komponen ………………………………………. 20
1. Rangkaian Pemancar ………………………………………. 20
2. Rangkaian Penerima ………………………………………. 20
3. Rangkaian Catu Daya ………………………………………. 21
Lampiran 2. Skema Rangkaian
1. Rangkaian Pemancar (TX) ………………………………………. 22
2. Rangkaian Penerima (RX) ………………………………………. 23
3. Rangkaian H – Bridge ………………………………………. 24
4. Rangkaian Catu Daya ………………………………………. 25
Lampiran 3. Data Sheet IC LM301A ………………………………………. 26
1
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Pada saat sekarang motor DC sudah banyak diterapkan dalam berbagai aplikasi
seperti ; pemutar optical drive, pemutar kaset, mobil trolley, marine hoist, forklift
trucks, dan pengontrolan kaki – kaki robot. Motor DC dipilih karena memiliki
akselarasi yang tinggi, berefesiensi tinggi dan memiliki respon dinamik yang cepat
selain itu untuk mengubah arah putaran motor DC juga lebih mudah dari pada motor
induksi satu fasa.
Untuk mengubah arah putaran motor DC biasanya digunakan saklar DPDT
(Double Pole – Double Throw), namun saat ini beraneka macam sensor yang ada
dipasaran dan dapat digunakn untuk mengontrol arah putaran motor mulai dari sensor
inframerah, sensor cahaya (LDR), sensor suhu (Thermistor, NTC/PTC), sensor
ultrasonik, dan sebagainya.
Berdasarkan hal diatas maka timbul keinginan penulis untuk mengangkat judul
“ Pengontrolan Arah Putaran Motor DC Menggunakan Sensor Ultrasonik “
sebagai Proyek Mini pada mata kuliah Bengkel Otomatisasi Industri.
2
2. Batasan Masalah
Dalam perancangan pembuatan alat pengontrolan arah putaran motor DC
menggunakan sensor ultrasonik ini penulis membatasi ruang lingkup pada :
a. Perrancangan dan analisa rangkaian.
b. Pengaturan sensitifitas jarak sensor ultrasonik.
c. Pembahasan karakteristik komponen – komponen yang digunakan hanya terbatas
pada komponen yang diperlukan saja.
3. Tujuan dan Manfaat
a. Tujuan
Merancang rangkaian kontrol pembalik arah putaran motor DC
Melakukan pengontrolan arah putaran motor DC menggunakan sensor
ultrasonik.
Menjelaskan prinsip kerja dari blok – blok diagram rangkaian
b. Manfaat
Adapun manfaat dari pembuatan Proyek Mini ini adalah membuat suatu alat
yang dapat mengatur/mengontrol arah putaran motor DC menggunakan sensor
ultrasonik dan dapat dikembangkan lebih luas lagi dalam pemakaiannya.
3
BAB II
LANDASAN TEORI
Teori – teori yang mendasari proyek ini adalah
1. Dioda
Dioda merupakan, komponen elektronika yang terdiri atas sambungan dua bahan
semikonduktor (silikon jenis n dan jenis p). Komponen ini mampu dialiri oleh arus secara
mudah dalam satu arah (anoda ke katoda) tetapi amat sukar dalam arah kebalikan (katoda
ke anoda).
ANODA KATODA
Gambar 1. Simbol Dioda
(Sutrisno: 1986,84)
Karakteristik dioda yang diberi tegangan arah maju dan mundur dapat dilihat pada
gambar 2.
Gambar 2. Karakteristik Dioda
(Malvino : 1994, 33)
4
Tegangan jatuh (on) pada dioda Ada pada 0,7V untuk Silikon (Si) dan 0,3 untuk
Germanium (Ge). Sedangkan bias balik dari jenis dioda tergantung dari jenis dioda itu
sendiri. Jadi apabia dioda diberi tegangan maju lebih dari0,7V (Si) atau 0,3 (Ge) maka
dioda akan bekerja (on).
Apabila dioda diberi tegangan sumber sedemikian rupa, sehingga kutup positif
sumber tegangan dihubungkan ke sisi anoda, maka arus listrik akan mengalir dari sisi
anoda ke sisi katoda. Cara pemberian tegangan seperti ini disebut dengan forward bias
(arus maju), sedangkan reversed bias (arus mundur) adalah kebalikannya yaitu mundur
yang mengakibatkan dioda tidak akan mengalirkan arus, seperti terlihat pada gambar 3 di
bawah ini:
(a) (b)
Gambar 3. Pemberian Bias pada Dioda
(a) Forward Bias (b) Reverse Bias
(Malvino: 1994, 29)
Di dalam rangkaian proyek akhir, dioda berfungsi sebagai pengaman terhadap Q3
(transistor) dengan cara menghindari arus balik yang terjadi pada saat transistor dalam
keadaan on (menghantar) dan cutoff.
5
2. Transistor
Transistor merupakan komponen elektronika yang memiliki tiga terminal seperti
yang terlihat pada gambar 4. Setelah, bahan semikonduktor dasar tersebut diolah,
terbentuklah bahan semikonduktor jenis P dan jenis N. pada dasarnya, transistor
merupakan tiga lapis gabungan kedua jenis bahan di atas, yaitu NPN dan PNP. Transistor
yang dibicarakan di sini adalah transistor NPN. Kolektor dan emitor merupakan bahan N
sedangkan lapisan diantaranya merupakan jenis P.
Gambar 4. Simbol dan Konstruksi Transistor
(Sutrisno: 1986, 120)
a. Karakteristik Statis Transistor
Ada tiga konfigurasi yang dapat dilakukan pada transistor NPN; common-
colector, common-base, common-emitter tapi konfigurasi common emitterlah yang
paling banyak digunakan pada penerapan sebagai saklar, ditunjukkan oleh gambar 5
di bawah ini.
6
Gambar 5. Diagram Rangkaian Common-emitter
(Sutrisno: 1986, 140)
Daerah kerja transistor meliputi: daerah cutoff, daerah aktif dan daerah jenuh
(saturation), seperti yang ditunjukkan pada gambar 6. Daerah kerja cut off transistor
“off” atau pada saat ini arus base tidak cukup untuk memberi keadaan ‘on’ dan ke dua
junction atau persambungan dalam bias mundur. Daerah kerja aktif, transistor bekerja
sebagai amplifier atau (reverse biased) penguat, di mana arus collector IC diperbesar
dengan penguatan. (gain) dan tegangan collector-emitter VCE berkurang oleh arus
base IB. Persambungan collector-base (CBJ) akan bias mundur (reverse biased), dan
persambungan base-emitter (BEJ) akan bias maju (forward biased). Daerah kerja
jenis, IB cukup tinggi, tapi tegangan collector-emitter VCE rendah dan disini transistor
bekerja sebagai saklar (switch). Kedua persambungan (CBJ dan BEJ) dalam keadaan
bias maju.
7
Gambar. 6 Karakteristik Transistor NPN
(Sutrisno: 1986, 141)
b. Transistor sebagai sebuah saklar.
Transistor dapat di buat agar beroperasi seperti saklar. Arus dalam rangkaian
transistor mengalir lewat kaki collector, arus konvensional mengalir lewat terminal
positif baterai mengelilingi rangkaian dan kembali ke terminal negatif. Sewaktu
transistor berfungsi sebagai saklar, dia akan mengalir atau menggantikan aliran arus.
Transistor dapat mengalirkan arus (on), apabila pada kaki base, diberi sinyal
yang menyebabkan timbulnya tegangan base-emitter (VBE). Tetapi apabila tegangan
antara base-emitter tidak ada, maka transistor tidak akan bekerja (off).
Gambar 7. Transistor sebagai saklar dalam suatu rangkaian
(Wasito: 1994, 73)
8
c. Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat terdiri dari penguat emitor ditanahkan dan penguat
kolektor ditanahkan.
1) Penguat emitor ditanahkan
Pada penguat emitor ditanahkan tegangan masuk melalui basis dan emitor
dihubungkan dengan tanah, sedangkan keluar diambil dari kolektor. Penguat
emitor ditanahkan mempunyai impedansi masukan
kali lebih besar dari pada
penguat basis ditanahkan dan impedansi keluaran transistor (1-α) lebih kecil dari
pada penguat basis ditanahkan. Impedansi masukan yang tak terlalu besar dan
impedansi keluaran yang tak terlalu kecil membuat penguat emitor ditanahkan
sangat baik digandengkan dalam beberapa tahap tanpa banyak kesesuaian
impedansi pada perubahan tegangan dari satu tahap ke tahap berikutnya.
2) Penguat kolektor ditanahkan
Pada penguat kolektor ditanahkan, kolektor transistor dihubungkan langsung
dengan Vcc. Tegangan yang masuk melalui basis dan emitor dihubungkan dengan
suatu tahanan ke tanah dan tegangan keluarnya diambil pada emitor.
Penguat kolektor ditanahkan juga disebut pengikut emitor (emitter
follower). Penguat kolektor ditanahkan mempunyai penguat tegangan kurang dari
satu (Kv ≡ 1), mempunyai impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran
rendah. Penguat kolektor ditanahkan terutama digunakan sebagai penyanggah
untuk mengatasi ketidaksesuaian pada perubahan tegangan.
9
3. Tranduser Ultrasonik (Sensor Ultrasonik)
Transduser merupakan sebuah alat yang bila digerakkan oleh energi di dalam
sebuah sistem transmisi berupa sinyal suara, menyalurkan energi dalam bentuk yang
sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi ke dua. Transmisi energi
ini bisa l istrik, mekanik, kimia, optik (radiasi) atau termal (panas). Sebagai
contoh, definisi transduser yang luas mencakup alat-alat yang mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga (getaran) mekanik (atau tenaga bunyi).
Transduser berguna untuk menimbulkan bunyi ultrason yang mengandung kristal
besar. Bentuk dan volume kristal ini berubah-ubah olah pengaruh medan listrik,
transduser ini disebut piezoelektrik. Beberapa jenis bahan dapat menimbulkan potensial
listrik jika mengalami regangan mekanis, dan sebaliknya dapat berubah dimensinya jika
dikenai tegangan listrik, ini diketahui sebagai efek piezoelektrik di antara bahan ini yang
perlu dicatat ialah kuartz, garam Rochelle (potassium sodium tartarat), barium litanat
yang dipolarisasi secara tepat, ammonium dihidrogen fosfat kristal kwarsa, kristal
tourmaline, dan bahkan gula biasa.
Dari semua bahan yang menunjukkan efek ini, tidak satupun yang mempunyai
semua sifat-sifat yang dikehendaki, misalnya stabilitas, keluaran yang tinggi, tidak peka
terhadap suhu dan kelembaban yang ekstrem dan kemampuan untuk dibentuk ke bentuk
yang dikehendaki. Garam Rochelle memberikan keluaran yang tinggi, tetapi memerlukan
potensi terhadap kelembaban di udara dan tidak dapat digunakan pada suhu di atas 450C
(1150F). Kuartz merupakan bahan yang paling stabil, meskipun keluarannya rendah.
Kuartz sering dibentuk menjadi piringan tipis dengan kedua permukaannya dilapisi perak
untuk tempat menempelkan elektroda. Tebal plat dibentuk sedemikian rupa sampai
10
mencapai dimensi yang memberikan frekuensi resonansi secara mekanis yang sesuai
dengan frekuensi listrik yang dikehendaki. Kristal ini kemudian disatukan dengan
rangkaian elektronik yang sesuai yang mengontrol frekuensinya.
Kristal perlu dikopelkan secara mekanik kepada material yang hendak diuji. Juga
diperlukan sambungan-sambungan guna memberikan medan listrik. Karena itu kristal
perlu dipasang pada suatu pegangan (holder). Kristal direkatkan di antara dua keping
logam ini berfungsi sebagai sambungan listriknya. Tebal keping ini sama dengan
setengah panjang gelombang kristalnya (frekuensinya adalah 40 KHz). Karena ruang
dibelakang keping yang dalam berisi udara, maka tenaga bunyi yang hilang ke arah itu
akan sedikit. Keping yang depan dikopelkan langsung kepada material yang hendak
diukur. Bentuk berkas bunyi ditentukan oleh besarnya keping penggetar (membrane).
Kalau luas keping ini kecil terhadap panjang gelombang, maka bunyi akan terpencar ke
segala arah.
Gambar 8. Penampang Tranduser Ultrasonik
(Wasito: 1981, 250)
11
Jika diregang secara mekanis, piozoelektrik akan menimbulkan suatu muatan,
yang sementara disimpan dalam kapasitor. Sebagaimana seluruh kapasitor, muatan akan
mengecil sesuai dengan waktu karena kebocoran, suatu fakta yang membuat alat-alat
piezo sangat berguna jika digunakan untuk pengukuran mekanik.
Transduser piozoelektrik digunakan untuk mengukur kekasaran, regangan, gaya
dan torsi, tekanan, gerakan dan bunyi serta kebisingan.
4. Comparator
Cara yang termudah untuk menggunakan suatu penguat operatif adalah loop
terbuka (tidak ada resistor umpan balik), seperti pada gambar 10a. karena penguatan yang
tinggi dari penguat operatif tegangan kesalahan yang sedikit (secara tipikal dalam
microvolt) menimbulkan ayunan (swing) output maksimum.
Gambar 9. Comparator
(a) Simbol Comparator (b) Karakteristik Comparator
(Malvino: 1984, 530)
12
Misalnya jika V1 lebih besar dari V2, tegangan kesalahan adalah positif dan
tegangan output menuju ke harga positif maksimumnya secara tipikal 1 sampai 2 V
kurang dari tegangan catu. Dipihak lain jika V1 kurang dari V2, tegangan output perayun
ke harga negatif maksimum.
Gambar 10b meringkaskan gerak tersebut. Tegangan kesalahan positif mendorong
output ke + VSAT. Harga positif maksimum dari tegangan output. Tegangan kesalahan
negatif menimbulkan tegangan output – VSAT. Jika sebuah penguat operatif digunakan
seperti ini, maka disebut comparator karena semua yang dapat dilakukannya adalah
membandingkan V1 dengan V2 yang menghasilkan output positif atau negatif jenuh,
tergantung pada apakah V1 lebih besar atau lebih kecil dari V2.
5. Catu Daya
Catu daya dibutuhkan pada sebuah sistem kontrol sebagai penggerak (Suppy
Power). Catu daya yang dipakai mengeluarkan tegangan +12 volt, 0 volt dan -12 volt
yang telah distabilkan. Catu daya bekerja dengan tiga fungsi utama yaitu:
a. Menurunkan tegangan
Yaitu menurunkan tegangan listrik dari jala-jala PLN (220 VAC) menjadi tegangan
lebih kecil. Ini dilakukan dengan menggunakan trafo step down dengan lilitan
sekunder memakai Centre Tap (CT) 12V – 0 – 12V
b. Penyearah gelombang
Pada catu daya ini digunakan penyearah gelombang penuh yang masing-masing dioda
akan memotong ½ siklus gelombang negatif. Ini sudah dapat menghasilkan tegangan
DC namun masih dengan Ripple yang besar. Untuk memperkecil Ripple digunakan
kondensator C1 sebagai filter.
13
D1 - D4
IN1
OUT3
GND
2
7812
C1
12V
12V
0V220VAC
C2
IN2
OUT3GND
17912
+12V
0V
-12V
c. Penstabilan tegangan
Agar tegangan yang keluar pada catu daya konstan tanpa dipengaruhi oleh
penaikan atau penurunan tegangan input. Disini digunakan IC 78L12 untuk keluaran
tegangan konstan +12 VDC dan 79L12 untuk tegangan konstan -12 VDC.
Gambar 10. Skema Rangkaian Catu Daya
Prinsip kerja dari rangkaian di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:
Trafo step down menurunkan tegangan 220V dari jala-jala PLN dan akan
menghasilkan tegangan 12V – 0 – 12V pada lilitan sekunder. Kemudian gelombang sinus
ini akan disearahkan oleh dioda yang membentuk sistem penyearah gelombang penuh.
Untuk meratakan hasil penyearah ini digunakan elektrolit kondensator (C1 dan C2). Dari
elektrolit kondensator juga diambil masukan ke IC 78L12 dan IC 79L12 keluaran ini
akan menghasilkan tegangan DC +12V, 0V, -12V
14
BAB III
PERANCANGAN
1. Blok Diagram Sistem
A. Rangkaian Pemancar
Gambar 11. Blok Diagram Rangkaian Pemancar (TX)
1) Osilator
Osilator merupakan pembangkit gelombang atau sinyal yang akan
dipancarkan oleh transmitter.
2) Amplifier
Amplifier digunakan sebagai penguat sinyal yang dibangkitkan oleh
osilator, pada rangkaian ini digunakan amplifier non inverting artinya fase output
dan inputnya sama, sementara polaritasnya terbalik.
3) Tranduser pemancar (Transmitter)
Tranduser pemancar merupakan pemancar gelombang ultrasonik yang
ditimbulkan oleh osilator dan frekuensinya ditentukan oleh karakteristik
tranduser.
15
B. Rangkaian Penerima
Gambar 12. Blok Diagram Rangkaian Penerima (RX)
1) Tarnduser penerima (receiver)
Tarnduser penerima akan memerima gelombang ultrasonik dari pesawat
pemancar yang outputnya berupa tegangan.
2) Referensi
Referensi pada rangkaian ini adalah tegangan yang terdapat pada kaki positif, dan
dapat diatur melalui resistor variable, referensi pada rangkaian ini digunakan
untuk mengatur jarak sensitifitas sensor.
3) Comparator (Pembanding)
Comparator digunakan sebagai pembanding tegangan antara tegangan referensi
dengan tegangan receiver.
4) Regulator
Regulator berfungsi untuk mencegah agar fluktuasi tegangan catu jangan
mentriger unit.
5) Amplifier
Amplifier berguna sebagai penguat yang akan menguatkan keluaran dari pesawat
penerima berupa tegangan yang diterima dari pesawat pemancar.
16
6) Driver
Driver merupakan rangkaian pengendali yang akan mengendalikan polaritas
tegangan masukan pada motor DC, pada rangkaian ini penulis menggunakan
rangkaian H-Bridge sebagai pembalik polaritas yang akan masuk ke motor DC.
2. Prinsip Kerja Sistem
A. Rangkaian Pemancar
Merupakan suatu osilator yang frekuensinya ditentukan oleh karakteristik
tranduser. Kurva impedansi tranduser adalah serupa dengan kurva dari sebuah
Kristal dengan minimum resonansi (seri) pada 39,8 KHz diikuti dengan
maksimum resonansi (parallel) pada 41,5 KHz.
Didalam rangkaian kedua transistor digunakan untuk membentuk sebuah
amplifier non inverting (fase output dan input sama) dan feedback positif
disedikan melelui tranduser, R6 dan C3. Pada frekuensi resonansi seri, feedback
ini cukup kuat untuk membangkitkan suatu osilasi.
Kapasitor C1 dan C4 digunakan untuk mencegah rangkaian berisolasi
harmonik ke tiga atau overtone (nada kelipatan) sejenis, sedangkan C5 digunakan
untuk menggeser titik resonansi seri ke atas sampai 500 Hz atau lebih untuk
penyesuaian dengan pesawat penerima.
B. Rangkaian Penerima
Output dari tranduser merupakan suatu tegangan AC yang sebanding dengan
sinyal yang dideteksi (hanya 40 KHz). Oleh karena levelnya kecil sekali, maka
sinyal ini diperkuat sekitar 70 dB oleh Q1 dan Q2. Stabilisasi DC pada tingkatan
17
ini di set oleh R1 dan R3, sedangkan C1 menutup jalur feedback ini ke sinyal AC
40 KHZ.
Output dari Q2 disearahkan oleh D` dan tegangan pada kaki no. 2 dari IC1
akan menjadi lebih negatif dengan meningkatnya sinyal input. Bila sinyal input
kuat, maka amplifier akan dengan sendirinya memotong amplitude bentuk
gelombang output, yang pada waktu sinyal yang kuat sekali akan bentuk suatu
gelombang persegi dengan amplitude berayun diantara selisih potensial catu.
IC1 digunakan sebagai koparator dan mengecek tegangan pada kaki no. 2,
ialah level suara, terhadap tegangan pada kaki no. 3, yang merupakan level
referensi. Bila kaki no. 2 berada pada tegangan lebih rendah dari kaki no. 3,
output IC1 akan akan menjadi tinggi dan ini akan mentriger kaki IC3, output pada
IC3 akan positif, sedangkan output IC2 akan menadi negatif karena salah satu
kaki IC2 meneriama sinyal positif dari IC3. Dengan positifnya output kaki IC2
dan output kaki IC3 negatif maka transistor Q4 dan Q5 yang aktif akan off
sebaliknya transistor Q6 dan Q7 yang akan aktif.
18
DAFTAR PUSTAKA
Malvino. 1994. Prinsip – Prinsip Elektronika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta. Erlangga.
Malvino. 1994. Prinsip – Prinsip Elektronika Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta. Erlangga.
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya. Bandung. ITB
S, Wasito. 1994. Vademekum Elektronika. Jakarta. Gramedia.
www.datasheetcatalog.com
19
DAFTAR KOMPONEN
1. Rangkaian Pemancar
R1 ………………… 120K
R2 ………………… 6K8
R3 ………………… 100K
R4 ………………… 8K2
R5 ………………… 1K
R6 ………………… 2,7Ω
C1 ………………… 1nF
C2 ………………… 10nF
C3 ………………… 47nF
C4 ………………… 560pF
C5 ………………… 2n2F
C6 ………………… 100µF/25V
D1 ………………… 1N4002
Q1, 2………………… BC548
Pemancar Tranduser Ultarsonik 40 KHz
2. Rangkaian Penerima
R1, 4 ……………….. 10K
R2, 6, 8 …………….. 100K
R3 …………………. 100Ω
R5, R12 – R14 …… 2K2
R7 ………………… 68K
R9 ………………… 1M
R10 ……………….. 4K7
R11 ……………….. 1K
VR ………………… 50K
C1 …………………. 1µF/25v
C2 …………………. 47nF
C3 …………………. 1000µ/25v
D1 ………………… 1N4148
D2 – D6 ………….... 1N4002
Q1, Q2 ……………. BC548
Q3 – Q6 …………… TIP31
IC1 ………………… LM301A
IC2 ………………… CD4093
IC3 ………………… CD4081
Penerima Tramduser Ultrasonik 40 Khz
20
3. Rangkaian Catu Daya
T1 ……………… 1A/CT
D1,D2 …………… S4VB (Bridge Dioda)
C1, 2, 3 ………….. 2200µF/25V
C4, 5, 6 ………….. 100nF
C7,8 ……………… 47µF/25V
IC1, 3 ……………. 7812
IC2 ……………… 7912
R1
R6
R5
R4
R3
R2
C1
C7
C5
C6
C2
Q1
Q2
C4
Tranduser
+12V
0V
Amplifier
Osilator
FT UNP
3 LDK
01
17 - 03 - 2009
Rangkaian Pem
acar (TX)
D1
R11
R9
R8
R7
VR1
R6
R4
R5
R2
R3
R1
C1
C2
Q1
Q2
D1
IC 2
IC 3
BA- +IC
1
0V
+12V
Tranduser
Amplifier
Referensi
Comparator
Driver (A)
Rangkaian Penerim
a (RX)
FT UNP
02
17 - 03 - 2009
3LDK
D2
2 3
6
1 23
13
12
11
47
C3
-12V
+12V
Q3
Q4
Q5
Q6
D5
D4
D6
D3
M
R13
R12
R15
R14
A B
+12V
0V
Driver (B)
Rangkaian H - Bridge
3LDK
FT UNP
03
17 - 03 - 2009
D1
IN1
OUT
3GND 2
IC1
C7
C1
C4
12V
12V0V
6V6V
C2
C5
C8
IN2
OUT
3GND1
IC2
D2
C3
IN1
OUT
3GND 2
IC3
C6
220 VAC
+12 VDC
0 VDC
-12 VDC
+12 VDC
0 VDC
FT UNP
04
17 - 03 - 2009
3LDK
Catu Daya Untuk
Rangkaian
Catu Daya Untuk
Motor
Rangkaian Catu Daya
Semiconductor Components Industries, LLC, 2004
May, 2004 − Rev. 91 Publication Order Number:
LM301A/D
LM301A, LM201A, LM201AV
Non Compensated SingleOperational Amplifiers
A general purpose operational amplifier that allows the user to
choose the compensation capacitor best suited to his needs. With
proper compensation, summing amplifier slew rates to 10 V/s can be
obtained.
Features
• Low Input Offset Current: 20 nA Maximum Over Temperature
Range
• External Frequency Compensation for Flexibility
• Class AB Output Provides Excellent Linearity
• Output Short Circuit Protection
• Guaranteed Drift Characteristics
• Pb−Free Packages are Available
Figure 1. Standard Compensation
and Offset Balancing Circuit
Balance
VEE
VCC
Output
InvertingInput
Balance
10 M
FreqCompen
30 pF
VEE20 k
+
Non−Inverting
Input
5.1 M
VCC
VO
VUT
VI VEE
VCC
VLT
VEE
MZ4622 or Equiv.
VO
VO = 4.8 V forVLT ≤ VI ≤ VUTVO = −0.4 VVI < VLT or VI > VUT
(Pins Not Shown Are Not Connected)
+
3.9 V
Figure 2. Double−Ended Limit Detector
PDIP−8
N SUFFIX
CASE 626
1
8
SOIC−8
D SUFFIX
CASE 7511
8
Compensation
VCC
Output
BalanceVEE 4
Balance 1
2
3
8
7
6
5
Inputs
(Top View)
PIN CONNECTIONS
http://onsemi.com
See detailed ordering and shipping information in the packagedimensions section on page 2 of this data sheet.
ORDERING INFORMATION
See general marking information in the device markingsection on page 3 of this data sheet.
DEVICE MARKING INFORMATION
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, please download theON Semiconductor Soldering and MountingTechniques Reference Manual, SOLDERRM/D.
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com2
Inputs
Balance CompensationVCC
Output
VEEBalance
25500
50
80 k
1.0 k
40k40k
10 k20 k5 k
450
250
+
Figure 3. Representative Circuit Schematic
ORDERING INFORMATION
Device Package Shipping†
LM301AD SOIC−8
LM301ADGSOIC−8
(Pb−Free)
98 Units/Rail
LM301ADR2 SOIC−8
LM301ADR2GSOIC−8
(Pb−Free)
2500 Tape & Reel
LM301AN PDIP−8 50 Units/Rail
LM201AD SOIC−8 98 Units/Rail
LM201ADR2 SOIC−8 2500 Tape & Reel
LM201AN PDIP−8 50 Units/Rail
LM201AVDR2 SOIC−8 2500 Tape & Reel
†For information on tape and reel specifications, including part orientation and tape sizes, please refer to our Tape and Reel PackagingSpecifications Brochure, BRD8011/D.
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com3
MARKING DIAGRAMS
x = 2 or 3
A = Assembly Location
WL, L = Wafer Lot
YY, Y = Year
WW, W = Work Week
1
8
LMx01AN
AWL
YYWWALYWALMx01
1
8
PDIP−8
N SUFFIX
CASE 626
SOIC−8
D SUFFIX
CASE 751
MAXIMUM RATINGS
Value
Rating Symbol LM201A LM201AV LM301A Unit
Power Supply Voltage VCC, VEE ±22 ±22 ±18 Vdc
Input Differential Voltage VID ±30 V
Input Common Mode Range (Note 1) VICR ±15 V
Output Short Circuit Duration tSC Continuous
Power Dissipation (Package Limitation) PD
Plastic Dual−In−Line Package 625 625 625 mW
Derate above TA = +25°C 5.0 5.0 5.0 mW/°C
Operating Ambient Temperature Range TA −25 to +85 −40 to +105 0 to +70 °C
Storage Temperature Range Tstg −65 to +150 °C
Maximum ratings are those values beyond which device damage can occur. Maximum ratings applied to the device are individual stress limitvalues (not normal operating conditions) and are not valid simultaneously. If these limits are exceeded, device functional operation is not implied,damage may occur and reliability may be affected.
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com4
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = +25°C, unless otherwise noted.) Unless otherwise specified, these specifications apply
for supply voltages from ±5.0 V to ±20 V for the LM201A and LM201AV, and from ±5.0 V to ±15 V for the LM301A.
LM201A / LM201AV LM301A
Characteristic Symbol Min Typ Max Min Typ Max Unit
Input Offset Voltage (RS ≤ 50 k) VIO − 0.7 2.0 − 2.0 7.5 mV
Input Offset Current IIO − 1.5 10 − 3.0 50 nA
Input Bias Current IIB − 30 75 − 70 250 nA
Input Resistance ri 1.5 4.0 − 0.5 2.0 − M
Supply Current ICC,IEE mA
VCC/VEE = ±20 V − 1.8 3.0 − − −
VCC/VEE = ±15 V − − − − 1.8 3.0
Large Signal Voltage Gain AV 50 160 − 25 160 − V/mV
(VCC/VEE = ±15 V, VO = ±10 V, RL > 2.0 k)
The following specifications apply over the operating temperature range.
Input Offset Voltage (RS ≤ 50 k) VIO − − 3.0 − − 10 mV
Input Offset Current IIO − − 20 − − 70 nA
Avg Temperature Coefficient of Input Offset
Voltage (Note 2)
VIO/T − 3.0 15 − 6.0 30 V/°C
TA(min) ≤ TA ≤ TA (max)
Avg Temperature Coefficient of Input Offset
Current (Note 2)
IIO/T nA/°C
+25°C ≤ TA ≤ TA (max) − 0.01 0.1 − 0.01 0.3
TA(min) ≤ TA ≤ 25°C − 0.02 0.2 − 0.02 0.6
Input Bias Current IIB − − 100 − − 300 nA
Large Signal Voltage Gain AVOL 25 − − 15 − − V/mV
(VCC/VEE = ±15 V, VO = ±10V, RL > 2.0 k)
Input Voltage Range VICR V
VCC/VEE = ±20 V −15 − +15 − − −
VCC/VEE = ±15 V − − − −12 − +12
Common Mode Rejection (RS ≤ 50 k) CMR 80 96 − 70 90 − dB
Supply Voltage Rejection (RS ≤ 50 k) PSR 80 96 − 70 96 − dB
Output Voltage Swing VO ±12 ±14 − ±12 ±14 − V
(VCC/VEE = ±15 V, RL = ±10 k, RL > 2.0 k) ±10 ±13 − ±10 ±13 −
Supply Currents (TA = TA(max), VCC/VEE = ±20 V) ICC,IEE − 1.2 2.5 − − − mA
1. For supply voltages less than ±15 V, the absolute maximum input voltage is equal to the supply voltage.2. Guaranteed by design.
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com5
C1 = 3.0 pF
C1 = 30 pF
Single−Pole Compensation
Figure 4. Minimum Input Voltage Range Figure 5. Minimum Output Voltage Swing
Figure 6. Minimum Voltage Gain Figure 7. Typical Supply Currents
Figure 8. Open Loop Frequency Response Figure 9. Large Signal Frequency Response
VIR
, IN
PU
T V
OLT
AG
E R
AN
GE
(V
)
VO
R, O
UT
PU
T V
OLT
AG
E R
AN
GE
(
V)
±
AV
, VO
LTA
GE
GA
IN (
dB)
AV
, VO
LTA
GE
GA
IN (
dB)
CC
EE
, SU
PP
LY C
UR
RE
NT
S (
mA
)I
I,
VCC, ( −VEE), SUPPLY VOLTAGE (V) VCC, ( −VEE), SUPPLY VOLTAGE (V)
VCC, ( −VEE), SUPPLY VOLTAGE (V) VCC, ( −VEE), SUPPLY VOLTAGE (V)
f, FREQUENCY (Hz) f, FREQUENCY (Hz)
Phase
Gain
C1 = 3.0 pF
C1 = 30 pF
20
16
12
8.0
4.0
00 5.0 10 15 20
20
16
12
8.0
4.0
00 5.0 10 15 20
0 5.0 10 15 200 5.0 10 15 20
100
94
88
82
76
70
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1.0 k 10 k 100 k 1.0 M 10 M1.0 10 100 1.0 k 10 k 100 k 1.0 M 10 M
315
270
225
180
135
90
45
0
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
−20
15
10
5.0
0
MinimumRL = 10 k
MinimumRL = 2.0 k
TA = +25°C
Single−Pole Compensation
VO
R, O
UT
PU
T V
OLT
AG
E R
AN
GE
(
V)
±
Negative
Positive
Applicable to the SpecifiedOperating Temperature
Ranges
Applicable to the SpecifiedOperating Temperature
Ranges
Applicable to the SpecifiedOperating Temperature
Ranges
LM201Aonly LM201A
only
LM201Aonly
LM201Aonly
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com6
Figure 10. Voltage Follower Pulse Response Figure 11. Open Loop Frequency Response
Figure 12. Large Signal Frequency Response Figure 13. Inverter Pulse Response
Figure 14. Single−Pole Compensation Figure 15. Feedforward Compensation
t, TIME (s)
t, TIME (s)
f, FREQUENCY (Hz)
f, FREQUENCY (Hz)
V IR
, VO
RV
OLT
AG
E R
AN
GE
(
,
±V
)
AV
, VO
LTA
GE
GA
IN (
dB)
PH
AS
E L
AG
(D
EG
RE
ES
)
10
8.0
6.0
4.0
2.0
0
−2.0
−4.0
−6.0
−8.0
−100 10 20 30 40 50 60 70 80 90
140
120
100
80
60
40
20
0
−2010 100 1.0 k 10 k 100 k 1.0 M 10 M 100 M
10
8.0
6.0
4.0
2.0
0
−2.0
−4.0
−6.0
−8.0
−100 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.01.0 M 10 M100 k
0
18
16
12
8.0
4.0
225
180
135
90
45
0
Balance
1
4
VEE
R2
R1
R3
2
3
7
6
8
C1
VCC
VO
−VI
+VI
FrequencyCompensation
C2
R2
R1VI
R3 C1
150 pF
Balance
VEE
VO
2
3
6
7
4
1
C2 =1
2πfoR2
fo = 3.0 MHz
++
C1 ≥R1 Cs
R1 +R2
Cs = 30 pF
VCC
VO
R, O
UT
PU
T V
OLT
AG
E R
AN
GE
(
V)
±
Single−Pole Compensation
Output
Input
VO
R, O
UT
PU
T V
OLT
AG
E R
AN
GE
(
V)
± FeedforwardCompensation
0
Output
Input
FeedforwardCompensation
Phase
Gain
FeedforwardCompensation
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com7
PACKAGE DIMENSIONS
PDIP−8N SUFFIX
CASE 626−05ISSUE L
NOTES:1. DIMENSION L TO CENTER OF LEAD WHEN
FORMED PARALLEL.2. PACKAGE CONTOUR OPTIONAL (ROUND OR
SQUARE CORNERS).3. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
1 4
58
F
NOTE 2 −A−
−B−
−T−SEATING
PLANE
H
J
G
D K
N
C
L
M
MAM0.13 (0.005) B MT
DIM MIN MAX MIN MAX
INCHESMILLIMETERS
A 9.40 10.16 0.370 0.400
B 6.10 6.60 0.240 0.260
C 3.94 4.45 0.155 0.175
D 0.38 0.51 0.015 0.020
F 1.02 1.78 0.040 0.070
G 2.54 BSC 0.100 BSC
H 0.76 1.27 0.030 0.050
J 0.20 0.30 0.008 0.012
K 2.92 3.43 0.115 0.135
L 7.62 BSC 0.300 BSC
M −−− 10 −−− 10
N 0.76 1.01 0.030 0.040
LM301A, LM201A, LM201AV
http://onsemi.com8
SOIC−8D SUFFIX
CASE 751−07ISSUE AB
SEATINGPLANE
1
4
58
N
J
X 45
K
NOTES:1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
ANSI Y14.5M, 1982.2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.3. DIMENSION A AND B DO NOT INCLUDE
MOLD PROTRUSION.4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 (0.006)
PER SIDE.5. DIMENSION D DOES NOT INCLUDE DAMBAR
PROTRUSION. ALLOWABLE DAMBARPROTRUSION SHALL BE 0.127 (0.005) TOTALIN EXCESS OF THE D DIMENSION ATMAXIMUM MATERIAL CONDITION.
6. 751−01 THRU 751−06 ARE OBSOLETE. NEWSTANDARD IS 751−07.
A
B S
DH
C
0.10 (0.004)
DIM
A
MIN MAX MIN MAX
INCHES
4.80 5.00 0.189 0.197
MILLIMETERS
B 3.80 4.00 0.150 0.157
C 1.35 1.75 0.053 0.069
D 0.33 0.51 0.013 0.020
G 1.27 BSC 0.050 BSC
H 0.10 0.25 0.004 0.010
J 0.19 0.25 0.007 0.010
K 0.40 1.27 0.016 0.050
M 0 8 0 8
N 0.25 0.50 0.010 0.020
S 5.80 6.20 0.228 0.244
−X−
−Y−
G
MYM0.25 (0.010)
−Z−
YM0.25 (0.010) Z S X S
M
1.52
0.060
7.0
0.275
0.6
0.024
1.270
0.050
4.0
0.155
mm
inchesSCALE 6:1
*For additional information on our Pb−Free strategy and solderingdetails, please download the ON Semiconductor Soldering andMounting Techniques Reference Manual, SOLDERRM/D.
SOLDERING FOOTPRINT*
ON Semiconductor and are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make changes without further noticeto any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does SCILLC assume any liabilityarising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability, including without limitation special, consequential or incidental damages.“Typical” parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. Alloperating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rightsnor the rights of others. SCILLC products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other applicationsintended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the SCILLC product could create a situation where personal injury or death may occur. ShouldBuyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold SCILLC and its officers, employees, subsidiaries, affiliates,and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or deathassociated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that SCILLC was negligent regarding the design or manufacture of the part. SCILLC is an EqualOpportunity/Affirmative Action Employer. This literature is subject to all applicable copyright laws and is not for resale in any manner.
PUBLICATION ORDERING INFORMATION
N. American Technical Support: 800−282−9855 Toll Free
USA/Canada
Japan: ON Semiconductor, Japan Customer Focus Center
2−9−1 Kamimeguro, Meguro−ku, Tokyo, Japan 153−0051
Phone: 81−3−5773−3850
LM301A/D
LITERATURE FULFILLMENT:
Literature Distribution Center for ON Semiconductor
P.O. Box 5163, Denver, Colorado 80217 USA
Phone: 303−675−2175 or 800−344−3860 Toll Free USA/Canada
Fax: 303−675−2176 or 800−344−3867 Toll Free USA/Canada
Email: [email protected]
ON Semiconductor Website: http://onsemi.com
Order Literature: http://www.onsemi.com/litorder
For additional information, please contact your
local Sales Representative.
This datasheet has been download from:
www.datasheetcatalog.com
Datasheets for electronics components.