Widerstände - Binning und seltsame Verteilungen

Ich habe in einem Kommentar zu dieser letzten Frage über eine kleine Eigenart im Zusammenhang mit Binning-Widerständen gelesen .

Einige Hersteller verkaufen beispielsweise 1%- und 5%-Widerstände, die wirklich in derselben Charge hergestellt werden. Wenn die Widerstände nach Wert sortiert werden, werden die genaueren in eine 1%-Kategorie eingeordnet und zu einem etwas höheren Preis verkauft, und die weniger genauen werden als 5%-Widerstände verkauft.

Diese Sortiermethode garantiert, dass 5 %-Widerstände, die diesen Prozess durchlaufen, niemals innerhalb von 1 % ihres Nennwerts liegen. Mit anderen Worten, ein 1 k Ω +/- 5% Widerstand hätte einen Widerstand im Bereich [950, 990] oder [1010, 1050] - aber niemals [990, 1010].

Kommt das wirklich vor? Ich schätze, dass die Teile immer noch das sind, wofür Sie bezahlen, aber es scheint wirklich seltsam, dass ein 5-%-Widerstand eine Wahrscheinlichkeit von 0 hat, innerhalb einer Toleranz von 1 % zu liegen.

Inwiefern ist es seltsam, dass ein Hersteller den Gewinn maximieren möchte, während er den Verbrauchern immer noch Komponenten innerhalb der Spezifikation liefert? Deshalb kaufen Sie Komponenten, deren Worst Case in Ihrer Anwendung funktioniert.
Das erinnert mich an eine Geschichte, die ich vor langer Zeit gehört habe. Ein Hersteller verkaufte Teile mit einer garantierten Ausfallrate von 1 Teil von 100. 100 Einheiten passen in eine Kiste. Einer der Kunden bemerkte, dass immer an einer bestimmten Stelle im Karton ein defektes Teil war. Der Hersteller testete tatsächlich alle Teile und legte in jede 100er-Box ein defektes Teil.
@JRE aber ... warum?!
Weil die Verkäufer dem Kunden einen niedrigeren Preis für die Ausfallrate von 1 % gemacht hatten. Da der Hersteller die Teile sowieso zu 100 % testete (andere Anforderungen für dieses Produkt und zu teuer, um die Methodik für einen oder zwei Kunden zu ändern), fielen sie nur einen von 100 toten ein, um den niedrigeren Preis zu rechtfertigen.
@Kynit, um es zu sparen, es wegwerfen und durch ein funktionierendes ersetzen zu müssen.
@JRE: Die Geschichte, die ich gehört habe, war, dass ein Automobilunternehmen eine Menge von einer Million Chips bei einem japanischen Hersteller bestellte und angab, dass höchstens 0,01 % defekt sein könnten. Eine Kiste kam an, die neben Tausenden Chipsröhren eine Tüte mit 100 Chips enthielt. Auf die Frage, welche dies seien, gab der Hersteller an, dass dies die "defekten" seien [wodurch er deutlich machte, dass er zuversichtlich war, dass die verbleibenden 999.900 Chips gut waren, und vielleicht darauf hinwies, dass er sich beleidigt fühlte, dass er weniger als versenden würde 100% perfektes Produkt].
@davidcary - Ja, das ist die Geschichte. Ich konnte mich nicht erinnern, wo ich es gehört hatte, aber du hast es auf den Punkt gebracht.
Meine bisherige Erfahrung mit den Philips SFR16T 5% Widerständen war, dass sie dazu neigten, sich ziemlich eng um den Nennwert zu gruppieren. Es gab jedoch gelegentlich erhebliche Ausreißer, die noch innerhalb der Toleranz waren.
Verwandte: LED Vf ist oft extrem variabel, wobei Hersteller sogar Vf für Kunden, die sich interessieren, einteilen. Als eine Stufe verwendeten wir eine Nichia LED im Volumen von N00.000. Nichia stellte uns eine Verteilungskurve in 0,05-V-Schritten für LED Vf zur Verfügung, die aus der Produktion mit Hunderttausenden von Proben entnommen wurde. Die nominale typische Vf betrug etwa 3,1 V, aber je niedriger, desto besser. Der tatsächliche Wert betrug 2,95 V +/- 0,05 V für etwa 99 % der Produktion. Keine Ausreißer waren enorm hoch. Viel enger als bei den meisten LEDs.

Antworten (6)

Der Punkt ist, dass es passieren könnte .

Die richtige Sichtweise auf dieses Problem besteht darin, niemals etwas über die Fehlerverteilung innerhalb des angegebenen Toleranzbandes anzunehmen. Gehen Sie immer davon aus, dass die Verteilung für Ihr Design am ungünstigsten ist, da Sie nicht wissen, dass dies nicht der Fall ist.

Darüber zu spekulieren, wie sich etwas außerhalb der im Datenblatt angegebenen Toleranz verhält, ist sinnlos und bringt Sie nur in Schwierigkeiten.

Ich denke, das ist fair - ich sitze hier und stelle mir eine schöne, glatte Glockenkurve vor, aber nichts sagt, dass dies der Fall sein muss.
@Kynit Eine glatte Glockenkurve kann nicht angenommen werden, ohne die Besonderheiten des Prozesses zu kennen. Die Verteilung könnte von vornherein asymmetrisch sein usw. Es ist auch nicht sehr wahrscheinlich, dass die Spitze der Verteilung auf den gewünschten Wert fällt. Das ist ein gutes Ergebnis, aber selten erreicht. Wenn Sie sich die Verteilung der 1 %-Teile ansehen, werden Sie feststellen, dass sie verzerrt ist.

Diese Sortiermethode garantiert, dass 5 %-Widerstände, die diesen Prozess durchlaufen, niemals innerhalb von 1 % ihres Nennwerts liegen.

Dies ist eine falsche Schlussfolgerung.

Wenn beispielsweise 90 % der Produktionsteile innerhalb von 1 % des Nennwerts liegen, aber nur 10 % des Verkaufsvolumens auf Teile mit 1 %-Spezifikation entfällt, dann haben etwa 89 % der "5 %"-Teile immer noch Werte innerhalb 1 % des Nominalwerts.

Ja, das ist mit Mikroprozessoren passiert. Sie werden mit der höchsten Frequenz getestet, diejenigen, die versagen, werden mit niedrigeren Frequenzen erneut getestet. Wenn sie bestehen, werden sie zu niedriger bewerteten Prozessoren. Es gibt nicht genug von den niedriger bewerteten, um den Bedarf zu decken, daher funktioniert das Übertakten oft.

Nach meiner Erfahrung kommt es nicht vor (Widerstände werden in der heutigen Zeit auf den Wert getrimmt, nicht hergestellt und dann sortiert), aber das bedeutet nicht, dass das Zentrum der Verteilung der Nennwert ist oder dass die Verteilung unbedingt normal aussehen wird Kurve.

Beispielsweise kann bei 5 %-Widerständen die Trimmausrüstung auf den Nennwert eingestellt sein, aber die Verzögerungen beim Schneiden bedeuten, dass der Wert systembedingt höher als der Nennwert ist, oder vielleicht gibt es einen kleinen Kalibrierungsfehler in der Messausrüstung – eine Bereichsverschiebung und/ oder eine Nullpunktverschiebung plus eine gewisse Abweichung zwischen den Messungen. Solange der typische Wert innerhalb von 1-2 % des Nennwerts liegt, werden sie damit fahren, da die Abweichungen von Einheit zu Einheit nicht zu einer signifikanten Menge an Ausschuss führen.

Es gibt normalerweise einen Vorteil, Dinge wie die Verwendung von 100K || zu tun 100.000, 100.000 und 100.000 + 100.000 als MS-Bits in einem DAC (alle aus derselben Charge), aber selbst das geht ein Risiko ein – Sie müssen testen und bereit sein, Nacharbeiten vorzunehmen. Manchmal lohnt es sich, wenn Teile im Vergleich zur Arbeit teuer sind. Selten so in entwickelten Ländern.

Ja, es kann passieren und es passiert, aber es können auch andere Dinge passieren.

Zum Spaß habe ich kürzlich einen Code geschrieben, um Widerstandswerte von 100 1% 150kΩ-Widerständen halbautomatisch zu messen und zu archivieren (mit einer ausreichend genauen Ausrüstung). Ich habe keine Daten mehr zur Hand, aber die Werte lagen in einer Verteilung, die wie ein halber Teil von Gauß aussah und von 148,5 Ω bis 149,3 Ω reichte.

Wie Olin sagte, erwarten Sie, dass alles passiert, auch wenn Sie gelegentlich Werte finden, die etwas außerhalb der Toleranz liegen.

Ich weiß, dass das in den 1940er - 60er Jahren usw. passiert ist. Ich erinnere mich, dass ich darüber in den alten Elektronikmagazinen meines Vaters wie Practical Wireless usw. gelesen habe.

Nach meinem besten Wissen hat @Spehro Pefhany jedoch Recht, und Widerstände werden seit mindestens den 80er Jahren auf Spezifikation getrimmt. Es macht keinen Sinn, in zwei getrennten Schritten zu schneiden und zu messen - sie werden einmal gemessen, geschnitten und wahrscheinlich verpackt.

Terminologie.

„Wenn der Hersteller die 5 %-Widerstände aussortieren und die Reste als 10 % kennzeichnen würde, würden Sie am Ende 10 %-Widerstände mit einer bimodalen Verteilung erhalten … Auch bekannt als „Kaninchenohren-Verteilung“ – eine Gaußsche mit ausgeschnittenem Zentrum.“ -- "Widerstand mit 10 % Toleranz... wofür ist er gut?"

Kommt das wirklich vor?

manchmal nein.

"Ein 5% Widerstand liegt wahrscheinlich zwischen 1% und 5% (weniger als ein gewisses Schutzband) - wenn er weniger als 1% wäre, würde er im Allgemeinen als engere Toleranz verkauft werden ... Ich verstehe die Theorie, warum ein Unternehmen dies tun könnte aber ich habe noch keinen Beweis dafür gesehen, dass es tatsächlich durchgeführt wurde. Tatsächlich weisen die Ergebnisse des EEVblog-'Experiments' ... darauf hin, dass diese Art von Binning bei den von Dave getesteten Widerständen nicht durchgeführt wurde. -- Reddit: Kurze Frage zur Widerstandstoleranz.

manchmal ja.

"Ich habe jeden der Widerstände mit meinem ... Multimeter gemessen ... es scheint zwei deutliche "Unebenheiten" im Histogramm zu haben." - Paulo Oliveira

„In einem meiner Schullabore (vor etwa einem Dutzend Jahren) habe ich mehrere Dutzend Widerstände mit relativ geringer Toleranz getestet und eine bimodale Verteilung gerade innerhalb der +/- Toleranzwerte gefunden, die so aussah, als hätte der Hersteller entsprechende Tests durchgeführt, um sie in den Müll zu werfen ." - Dan Neely

Widerstände - Binning und seltsame Verteilungen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v