为什么我们甚至仍可以使用具有%5公差的电阻器,甚至可以制造14.318182MHz的晶体?


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一年是2012年,我在当地市场上只能找到%5电阻。他们可以制造分子级的晶体管,可以制造14.318182MHz的晶体,可以在存储芯片中放置数万亿个触发器。

那么为什么不开始生产%0.01电阻器呢?与我上面提到的电阻器相比,电阻器制造难吗?为何仍制造%10电阻和%5电阻的原因是什么?

(之所以这样问,是因为我了解到以下电路可能无法工作,因为电阻值可能与额定值有很大差异。)

原理图


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他们可以制造0.01%的电阻器,但价格更高。这是0.005%的示例
Oli Glaser 2012年

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电路应具有正向磁滞反馈。
stevenvh 2012年

@stevenvh物理系统将具有热容量。我是否需要电子设置的磁滞?
hkBattousai 2012年

@hkBattousai-如果该运算放大器是内置了磁滞的比较器,则不是这样。否则,是的:噪声可能会导致输出在阈值附近振荡。
stevenvh 2012年

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这个问题看起来像是一个错误的观察。在过去的几十年中,除了电流检测分流器的毫欧,微欧范围外,可能在任何地方都没有制造新的5%电阻器。

Answers:


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还有一点值得考虑:也许当地市场有问题?

在我当地的市场上,获得1%的电阻没有问题,有时与5%的电阻相比,有更多的1%的电阻可供选择。并非总是可以制造它的问题,但人们也会购买它。也许您的商人出于某种原因相信没有足够的人会购买1%的电阻器,所以他们不必理会它们的库存(基本上,当其他人卖得足够好时,他们有什么价值?),或者他们可能只是懒惰*。也许很少有人真正表达了使用此类电阻器的愿望。也许人们已经习惯了5%的电阻器,以至于他们没有必要购买更昂贵的电阻器,因为他们实际上没有机会看到它们工作。

也许这些电阻进入您的本地市场不是一种显而易见的方式?我在这里,我们有专门从事获取零部件的公司,这些零部件的库存量很少,因此直接与国外分销商合作将非常昂贵。

由于我们知道在世界上某些地区通常有1%或更高的电阻器可用,原因可能是您的市场特定的。

*最后,一个关于人性的简短故事可能与此问题有关:我在另一个国家生活了几年,在那里找到了我非常喜欢的打印机品牌。当我回到家乡时,我发现没人听说过这个品牌。碰巧的是,我偶然发现了那个品牌的分销商办公室,并与他们交谈了一段时间。基本上我被告知,他们并没有扩张,因为他们已经有足够的客户来维持他们的公司,而且他们不想打扰拥有更多的客户,而这对于他们继续存在是没有必要的。


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0.1%电阻器广泛可用。Digikey列出了59,000个零件号。但是价格更高,例如卷轴数量为0.04美元,而不是5%公差的每个0.001美元。

如果您的设计需要较高的公差,并且您的市场对几美元的价格差异不敏感,那么绝对没有理由不设计公差小于5%的设计。

在我之前的工作中,我们以1%的电阻容差为标准,认为每个电阻花费十分之一美分的成本要便宜一些,而不是进行额外的工程以确保额外的容差可以接受(或跳过)并最终导致运送不良产品)。

但是在其他市场,每个电阻几美分(例如,您的设计中有1000个电阻,这些便士加起来)确实有所作为。还要记住,物料清单中的任何成本差异都会随着产品在百思买上架的时间而增加数倍。


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您问题的基本答案是,对于99.9999%的电阻器应用,提高的容差将毫无价值。电路通常设计为在5%和10%的电阻器下工作正常。

在您显示的特定示例中,真正重要的不是电阻的绝对公差,而是它们相互匹配的程度。您确实可以为此类应用购买匹配的电阻器阵列(和紧公差电阻器)。不用说,它们比更常用的10%,5%甚至1%的豆形豆更贵。

这就是为什么单片仪表放大器在此类应用中很有价值的原因。它们将所有匹配的电阻器集成到芯片中,并且它们的构造使得所有的热,工艺和几何形状变化(大部分)都可以抵消,因此它们的匹配度非常好。


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最常用的值是“ Back in the day”(真空管时代)20%。对于许多商用电路而言,所需要做的就是将某个电压与其他电压相比“放大”。在许多情况下,这基本上仍然是正确的。
无条件

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您将晶体标称频率规格中的位数误认为是其公差。

廉价的14.318182 MHz晶振无法精确到单位Hz。Digikey目录中的那些零件的额定值为百万分之10至50,也就是说,根据您选择的零件,它们被指定具有+/- 143至716 Hz的误差。

就像电阻器一样,所需的公差越小,您支付的费用就越多。并且在特定点上,只有在与校准温度匹配的温度受控环境中使用时,才能达到指定的公差-这在精密晶体振荡器中非常普遍,因此您可以购买带有加热功能的“烤箱”晶体振荡器元件及其控制电路。

您还需要匹配为晶体设计的负载电容:相反,通过改变此值,您可以将晶体的频率“拉”到几千赫兹-非线性,但从历史上讲足以提供一些频率晶体控制的窄带莫尔斯电码业余无线电发射机的理想选择,而没有LC可变频率振荡器的更严重的校准和稳定性问题。


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虽然在许多电路中使用5%的电阻会很好,但我倾向于使用1%的电阻。这个词就是再现性

墨菲定律:公差将携手并进,以使系统尽可能远离其稳定设定值。


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5%的原因是串联中的电阻值重叠。例如,E24系列电阻具有5%的错误率,因此一个+ 5%的电阻与-5%的下一个电阻值稍有重叠。

因此,E12系列的误差为10%,E48系列的误差为2%。这是一篇很好的文章:http : //www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html


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我很确定该系列中的值是根据公差选择的,而不是根据公差设计以与该系列中的值匹配的零件。实际上,如果您购买一批5%的电阻器,则不能保证它们实际上会分散在5%的范围内。实际上,它们实际上彼此之间的聚集度可能在1%左右。
Photon

当然,没有公司会着手制造故意偏离目标值5%的电阻器。他们会做一堆,并对其进行测试。如果发现它们,它们就会进入最严格的公差范围。如果它们在1%以内,那就是它们进入的垃圾箱。而且,如果它们在5%之内,它们会进入5%的仓位等。正如光子所暗示的那样,一批一起制造的所有电阻器的价值可能会非常接近,最终会落入同一仓位。
tcrosley14年
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