Dlaczego nadal używamy rezystorów z tolerancją% 5, podczas gdy mogą one nawet wytwarzać kryształ 14,318182 MHz?

Jest rok 2012 i na lokalnym rynku mogę znaleźć tylko rezystory% 5-tol. Mogą wytwarzać tranzystory na skalę molekularną, mogą wytwarzać kryształy 14,318182 MHz, mogą umieszczać tryliony flip-flopów w układzie pamięci.

Dlaczego więc nie zaczynają produkować rezystorów% 0,01-tol? Czy wytwarzanie rezystorów jest trudniejsze niż w przypadku wspomnianych powyżej? Jaki jest powód, dla którego nadal produkuje się rezystory% 10-tol i% 5-tol?

(Pytam o to, ponieważ dowiedziałem się, że następujący obwód może nie działać, ponieważ wartości rezystorów mogą znacznie różnić się od wartości znamionowych.)

Jeszcze jedna kwestia, którą warto rozważyć: może jest problem z lokalnym rynkiem?

Na moim lokalnym rynku nie mam problemów z uzyskaniem 1% rezystorów, a czasami jest większy wybór 1% rezystorów w porównaniu do 5% rezystorów. Nie zawsze chodzi o to, czy można to zrobić, ale czy ludzie też to kupią. Może twoi kupcy z jakiegoś powodu uważają, że za mało osób kupi rezystory 1%, więc nie zawracają sobie głowy posiadaniem ich w magazynie (w zasadzie, co warto mieć w magazynie, gdy inni sprzedają wystarczająco dobrze?) Lub mogą bądź po prostu leniwy *. Być może bardzo mała liczba osób faktycznie wyraziła chęć korzystania z takich rezystorów. Może ludzie są tak przyzwyczajeni do 5% rezystorów, że nie czują potrzeby kupowania droższych rezystorów, ponieważ tak naprawdę nie mieli okazji zobaczyć ich w akcji.

Być może istnieje nieoczywisty sposób wejścia rezystorów na twój lokalny rynek? Tutaj, gdzie jestem, mamy firmy specjalizujące się w pozyskiwaniu komponentów, których nikt inny nie ma na stanie w ilościach tak niskich, że bezpośrednia współpraca z zagranicznym dystrybutorem byłaby zbyt droga.

Ponieważ wiemy, że 1% i lepsze rezystory są powszechnie dostępne w niektórych częściach świata, przyczyną może być coś specyficznego dla twojego rynku.

* Na koniec krótka historia o ludzkiej naturze prawdopodobnie związana z tym problemem: mieszkałem w innym kraju przez kilka lat i znalazłem tam markę drukarek, które bardzo mi się podobają. Kiedy wróciłem do ojczyzny, zauważyłem, że nikt nawet nie słyszał o tej marce. Tak się złożyło, że natknąłem się na biuro dystrybutora tej marki i rozmawiałem z nimi przez chwilę. Powiedziano mi w zasadzie, że nie rozwijają się, ponieważ mają już wystarczającą liczbę klientów, aby utrzymać swoją firmę i że nie chcą zawracać sobie głowy posiadaniem większej liczby klientów, niż jest to konieczne do kontynuowania działalności.

Rezystory 0,1% są szeroko dostępne. Digikey wymienia 59 000 numerów części. Ale cena jest wyższa, np. 0,04 USD w ilościach rolek, zamiast 0,001 USD za 5% tolerancji.

Jeśli Twój projekt wymaga wysokiej tolerancji, a Twój rynek nie jest wrażliwy na różnicę cen wynoszącą kilka dolarów, absolutnie nie ma powodu, aby nie projektować z większą tolerancją niż 5%.

W mojej poprzedniej pracy jako standard używaliśmy 1% tolerancji rezystora, stwierdzając, że taniej było wydać około dziesiątego centa więcej na rezystor, niż zrobić dodatkową inżynierię, aby upewnić się, że dodatkowa tolerancja jest akceptowalna (lub pominąć i ostatecznie wysyłamy złe produkty).

Ale na innych rynkach kilka centów za rezystor (powiedzmy, że masz 1000 rezystorów w projekcie, te grosze sumują się) robi różnicę. Pamiętaj również, że każda różnica kosztów w BOM zostaje kilkakrotnie pomnożona przez czas, gdy produkt znajdzie się na półce w Best Buy.

Podstawowa odpowiedź na twoje pytanie jest taka, że ​​dla 99,9999% zastosowań rezystorów poprawiona tolerancja nie miałaby żadnej wartości. Obwody są ogólnie zaprojektowane tak, aby działały dobrze z rezystorami 5% i 10%.

W pokazanym konkretnym przykładzie tak naprawdę nie jest to absolutna tolerancja rezystorów, ale to, jak dobrze są do siebie dopasowane. Rzeczywiście można kupić dopasowane zestawy rezystorów (i rezystory o małej tolerancji) do takich zastosowań. Nie trzeba dodawać, że są one raczej droższe niż 10%, 5%, a nawet 1% żelki, które są częściej używane.

Dlatego też monolityczne wzmacniacze instrumentalne są cenne w takich zastosowaniach. Mają wszystkie dopasowane rezystory zintegrowane z układem i są skonstruowane w taki sposób, że wszystkie zmiany termiczne, procesowe i geometryczne (głównie) są anulowane, więc są bardzo dobrze dopasowane.

Mylisz liczbę cyfr w specyfikacji częstotliwości nominalnej kryształu z jego tolerancją.

Niedrogi kryształ 14.318182 MHz nie jest dokładny do jednocyfrowej częstotliwości Hz. Te w katalogu Digikey mają moc od 10 do 50 części na milion, co oznacza, że ​​mają błąd od +/- 143 do 716 Hz w zależności od tego, który wybierzesz.

Podobnie jak w przypadku rezystorów, im dokładniejsza tolerancja, tym więcej zapłacisz. W pewnym momencie określoną tolerancję można osiągnąć tylko wtedy, gdy używa się jej w środowisku o kontrolowanej temperaturze dopasowanym do temperatury kalibracji - jest to dość powszechne w przypadku precyzyjnych oscylatorów kryształowych, dzięki czemu można kupić oscylatory kryształowe „piekarnikowe” z ogrzewaniem element i obwód sterujący dla niego.

Trzeba też dopasować pojemność obciążenia, dla której kryształ jest zaprojektowany: odwrotnie, zmieniając to, można „wyciągnąć” częstotliwość kryształu o kilka KHz - nieliniowo, ale wystarczająco, aby być historycznie użytecznym dla nadania pewnej częstotliwości wybór w kontrolowanych przez kryształy wąskopasmowych amatorskich przekaźnikach radiowych z kodem Morse'a, bez poważniejszych problemów z kalibracją i stabilnością oscylatora o zmiennej częstotliwości LC.

Podczas gdy 5% oporników będzie w porządku w wielu obwodach, zwykle używam 1% oporników. Słowo to odtwarzalność .

Prawo Murphy'ego: tolerancje będą działać ręka w rękę, aby doprowadzić system jak najdalej od jego stabilnej wartości zadanej.

Przyczyną 5% jest to, że wartości rezystorów w szeregu pokrywają się następnie wartościami. Na przykład, rezystory serii E24 mają współczynnik błędu 5%, więc jeden rezystor z + 5% nieznacznie nachodzi na kolejną wartość rezystora o wartości -5%.

Czy jest też seria E12 z błędem 10% i E48 z błędem 2%. To jest dobry artykuł na ten temat: http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html