Warum verwenden wir immer noch Widerstände mit einer Toleranz von %5, obwohl sie sogar einen 14,318182-MHz-Quarz herstellen können?

Noch ein bedenkenswerter Punkt: Vielleicht gibt es ein Problem mit dem lokalen Markt?

In meinem lokalen Markt habe ich keine Probleme, 1-%-Widerstände zu bekommen, und manchmal gibt es eine größere Auswahl an 1-%-Widerständen als bei 5-%-Widerständen. Es ist nicht immer die Frage, ob es hergestellt werden kann, sondern ob die Leute es auch kaufen werden. Vielleicht glauben Ihre Händler aus irgendeinem Grund, dass nicht genug Leute 1%-Widerstände kaufen, also machen sie sich nicht die Mühe, sie auf Lager zu haben (was ist es ihnen im Grunde wert, ein Teil auf Lager zu haben, wenn andere gut genug verkaufen?) sei einfach faul*. Vielleicht äußerte eine sehr kleine Anzahl von Menschen tatsächlich den Wunsch, solche Widerstände zu verwenden. Vielleicht sind die Leute so an 5%-Widerstände gewöhnt, dass sie nicht das Bedürfnis verspüren, teurere Widerstände zu kaufen, da sie nicht wirklich die Gelegenheit hatten, sie in Aktion zu sehen.

Vielleicht gibt es eine nicht offensichtliche Möglichkeit für diese Widerstände, in Ihren lokalen Markt einzudringen? Hier, wo ich bin, haben wir Unternehmen, die darauf spezialisiert sind, Komponenten zu beschaffen, die sonst niemand in so geringen Mengen auf Lager hat, dass eine direkte Zusammenarbeit mit einem ausländischen Händler zu teuer wäre.

Da wir wissen, dass Widerstände mit 1 % und besser in einigen Teilen der Welt allgemein verfügbar sind, könnte der Grund etwas Spezifisches für Ihren Markt sein.

*Zum Schluss noch eine kurze Geschichte über die menschliche Natur, die möglicherweise mit diesem Thema zusammenhängt: Ich habe mehrere Jahre in einem anderen Land gelebt und dort eine Druckermarke gefunden, die mir sehr gefällt. Als ich in meine Heimat zurückkehrte, bemerkte ich, dass niemand von dieser Marke gehört hatte. Zufällig stolperte ich über das Büro des Vertriebshändlers dieser Marke und unterhielt mich eine Weile mit ihnen. Mir wurde im Grunde gesagt, dass sie nicht expandieren, da sie bereits genug Kunden haben, um ihr Unternehmen zu erhalten, und dass sie sich nicht die Mühe machen wollen, mehr Kunden zu haben, als für sie notwendig sind, um weiterzubestehen.

0,1% Widerstände sind weit verbreitet. Digikey listet 59.000 Teilenummern auf. Aber der Preis ist höher, z. B. 0,04 $ in Rollenmengen, anstatt 0,001 $ pro Stück für 5 % Toleranz.

Wenn Ihr Design eine hohe Toleranz erfordert und Ihr Markt nicht empfindlich auf Preisunterschiede von ein paar Dollar reagiert, gibt es absolut keinen Grund, nicht mit einer engeren Toleranz als 5 % zu entwerfen.

Bei meinem vorherigen Job haben wir standardmäßig Widerstandstoleranzen von 1% verwendet, weil wir dachten, dass es billiger wäre, etwa ein Zehntel Cent pro Widerstand zusätzlich auszugeben, anstatt die zusätzliche Technik zu betreiben, um sicherzustellen, dass die zusätzliche Toleranz akzeptabel ist (oder zu überspringen). und am Ende schlechte Produkte versenden).

Aber in anderen Märkten machen ein paar Cent pro Widerstand (sagen wir, Sie haben 1000 Widerstände in einem Design, diese Cent summieren sich) einen Unterschied. Denken Sie auch daran, dass sich jede Kostendifferenz in der Stückliste mit dem Zeitpunkt vervielfacht, zu dem das Produkt bei Best Buy ins Regal kommt.

Die grundlegende Antwort auf Ihre Frage lautet, dass für 99,9999% der Anwendungen von Widerständen die verbesserte Toleranz keinen Wert hätte. Schaltungen sind im Allgemeinen so ausgelegt, dass sie mit 5%- und 10%-Widerständen gut funktionieren.

In dem konkreten Beispiel, das Sie zeigen, ist wirklich nicht die absolute Toleranz der Widerstände wichtig, sondern wie gut sie aufeinander abgestimmt sind. Sie können für solche Anwendungen tatsächlich angepasste Widerstandsarrays (und Widerstände mit engen Toleranzen) kaufen. Unnötig zu erwähnen, dass sie etwas teurer sind als die gebräuchlicheren Jellybean-Teile mit 10 %, 5 % oder sogar 1 %.

Das ist auch der Grund, warum monolithische Instrumentenverstärker in solchen Anwendungen wertvoll sind. Sie haben alle angepassten Widerstände in den Chip integriert und sind so konstruiert, dass sich alle thermischen, Prozess- und Geometrievariationen (meistens) aufheben, sodass sie in der Tat sehr gut angepasst sind.

Sie verwechseln die Anzahl der Stellen in der Angabe der Nennfrequenz des Quarzes mit seiner Toleranz.

Ein billiger 14,318182-MHz-Quarz ist nicht auf einstellige Hz genau. Die im Digikey-Katalog sind mit zwischen 10 und 50 Teilen pro Million bewertet, das heißt, sie haben je nach Auswahl einen Fehler von +/- 143 bis 716 Hz.

Genau wie bei Widerständen zahlen Sie umso mehr, je enger die Toleranz ist. Und ab einem bestimmten Punkt kann die angegebene Toleranz nur erreicht werden, wenn Sie es in einer temperierten Umgebung verwenden, die der Kalibriertemperatur entspricht - dies ist bei präzisen Quarzoszillatoren ziemlich üblich, sodass Sie "Ofen" -Quarzoszillatoren kaufen können, die eine Heizung enthalten Element und Steuerkreis dafür.

Sie müssten auch die Lastkapazität anpassen, für die der Kristall ausgelegt ist: Umgekehrt können Sie durch Variieren die Frequenz des Kristalls um einige KHz "ziehen" - nicht linear, aber genug, um historisch nützlich gewesen zu sein, um eine gewisse Frequenz zu geben Wahl in quarzgesteuerten schmalbandigen Morsecode-Amateurfunksendern, ohne die größeren Kalibrierungs- und Stabilitätsprobleme eines LC-Oszillators mit variabler Frequenz.

Während 5 %-Widerstände in vielen Schaltungen in Ordnung sind, tendiere ich dazu, 1 %-Widerstände zu verwenden. Das Wort ist Reproduzierbarkeit .

Murphy's Law: Toleranzen arbeiten Hand in Hand, um das System so weit wie möglich von seinem stabilen Sollwert zu entfernen.

Der Grund für die 5 % liegt darin, dass sich die Widerstandswerte in der Reihe dann wertmäßig überlappen. Beispielsweise haben die Widerstände der E24-Serie eine Fehlerrate von 5 %, sodass ein Widerstand mit +5 % den nächsten Widerstandswert mit einem Wert von -5 % leicht überlappt.

So gibt es auch eine E12 Serie mit 10% Fehler und eine E48 mit 2% Fehler. Dies ist ein guter Artikel darüber: http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html