Почему мы до сих пор используем резисторы с допуском% 5, хотя они могут даже изготавливать кристалл 14,318182 МГц?

15

2012 год, и я могу найти только 5% -ные резисторы на местном рынке. Они могут создавать транзисторы в молекулярном масштабе, они могут производить кристаллы 14,318182 МГц, они могут помещать триллионы триггеров в чип памяти.

Тогда почему они не начинают производство резисторов с сопротивлением 0,01%? Является ли изготовление резисторов более сложной работой по сравнению с теми, о которых я говорил выше? По какой причине все еще производят резисторы% 10 и 5%?

(Я спрашиваю об этом, потому что я узнал, что следующая схема может не работать, потому что значения резисторов могут сильно отличаться от номинальных.)

схема

hkBattousai
источник
11
Они могут составлять 0,01% резисторов, но это дороже. Вот пример
Оли Глейзер
4
Схема должна иметь положительную обратную связь для гистерезиса.
Стивенв
@stevenvh Физическая система будет иметь тепловую мощность. Нужна ли электронная установка для гистерезиса?
hkBattousai
@hkBattousai - Нет, если этот операционный усилитель является компаратором со встроенным гистерезисом. В противном случае да: шум может вызвать колебание выхода вокруг порога.
Стивенв
2
Вопрос выглядит как неправильное наблюдение. Возможно, за последние несколько десятилетий новые 5% -ные резисторы нигде не производились, за исключением текущих измерительных шунтов для диапазона миллиом, микроом.

Ответы:

8

Еще один момент, на который стоит обратить внимание: может быть, есть проблема с местным рынком?

На моем местном рынке у меня нет проблем с получением 1% резисторов, и иногда есть больший выбор 1% резисторов по сравнению с 5% резисторами. Вопрос не всегда в том, можно ли это сделать, но люди тоже его купят. Может быть, ваши продавцы по какой-то причине считают, что недостаточно людей купят 1% резисторов, поэтому они не беспокоятся о том, чтобы иметь их в наличии (в основном, зачем им иметь часть в наличии, когда другие продают достаточно хорошо?), Или они могут быть просто ленивым *. Возможно, очень небольшое количество людей действительно выразили желание использовать такие резисторы. Может быть, люди настолько привыкли к 5% резисторам, что не чувствуют необходимости покупать более дорогие резисторы, поскольку у них фактически не было возможности увидеть их в действии.

Возможно, у этих резисторов есть неочевидный способ проникнуть на ваш местный рынок? Здесь, где я нахожусь, у нас есть компании, которые специализируются на получении компонентов, которых у кого-то еще нет в наличии в количествах, достаточно низких, чтобы работа с иностранным дистрибьютором была бы слишком дорогой.

Поскольку мы знаем, что в некоторых частях мира обычно доступны резисторы с сопротивлением 1% и выше, причиной может быть что-то конкретное для вашего рынка.

* В заключение, короткая история о человеческой природе, возможно, связана с этой проблемой: я жил в другой стране в течение нескольких лет и нашел там марку принтеров, которые мне очень нравятся. Вернувшись на родину, я заметил, что никто даже не слышал об этой марке. Так получилось, что я наткнулся на офис дистрибьютора этой марки и немного поговорил с ними. Мне в основном сказали, что они не расширяются, поскольку у них уже есть достаточно клиентов, чтобы поддержать свою компанию, и что они не хотят беспокоиться о том, чтобы иметь больше клиентов, чем им необходимо для продолжения существования.

AndrejaKo
источник
14

Резисторы 0,1% широко доступны. Digikey перечисляет 59 000 номеров деталей. Но цена выше, например, $ 0,04 в катушечных количествах, вместо $ 0,001 за допуск 5%.

Если вашему дизайну нужен высокий допуск, и ваш рынок не чувствителен к разнице в несколько долларов, нет абсолютно никакой причины не проектировать с более жестким допуском, чем 5%.

На моей предыдущей работе мы использовали 1% допуски на резисторы в качестве стандарта, полагая, что было бы дешевле потратить примерно одну десятую цента на дополнительный резистор, а не делать дополнительную разработку, чтобы убедиться, что допуск допустим (или пропустить это и в конечном итоге доставка плохих продуктов).

Но на других рынках несколько центов на резистор (скажем, у вас 1000 резисторов в дизайне, эти копейки складываются) имеют значение. Также помните, что любая разница в стоимости в спецификации умножается в несколько раз к тому времени, когда продукт поступает в продажу в Best Buy.

Фотон
источник
13

Основной ответ на ваш вопрос заключается в том, что для 99,9999% применений резисторов улучшенный допуск не будет иметь значения. Цепи, как правило, рассчитаны на работу с 5% и 10% резисторами.

В конкретном примере, который вы показываете, на самом деле важен не абсолютный допуск резисторов, а то, насколько хорошо они соответствуют друг другу. Вы действительно можете приобрести согласованные резисторные матрицы (и резисторы с жесткими допусками) для таких применений. Излишне говорить, что они довольно дороже, чем желе 10%, 5% или даже 1%, которые используются чаще.

Вот почему монолитные инструментальные усилители ценны в таких приложениях. В них встроены все согласованные резисторы, встроенные в микросхему, и они сконструированы таким образом, что все тепловые, технологические и геометрические изменения (в основном) сводятся на нет, поэтому они действительно очень согласованы.

Дэйв Твид
источник
5
«Назад в день» (эра вакуумных трубок) 20% было наиболее часто используемым значением. Для работы многих коммерческих цепей требовалось только, чтобы определенное напряжение было «большим» по сравнению с другим напряжением. Это все еще по существу верно во многих случаях.
Безоговорочно
7

Вы ошибочно принимаете количество цифр в спецификации номинальной частоты кристалла за его допуск.

Недорогой кристалл с частотой 14,318182 МГц не соответствует однозначному Гц. Те, что в каталоге Digikey, имеют рейтинг от 10 до 50 частей на миллион, то есть они имеют погрешность от +/- 143 до 716 Гц, в зависимости от того, какую из них вы выберете.

Как и в случае с резисторами, чем выше толерантность, тем больше вы заплатите. И в определенный момент указанный допуск может быть достигнут только в том случае, если вы используете его в среде с контролируемой температурой, соответствующей температуре калибровки - это довольно часто встречается с точными кварцевыми генераторами, так что вы можете купить «духовые» кварцевые генераторы, которые включают нагрев элемент и схема управления для него.

Вам также необходимо согласовать нагрузочную емкость, для которой предназначен кристалл: наоборот, изменяя ее, вы можете «вытягивать» частоту кристалла на несколько кГц - нелинейно, но достаточно, чтобы исторически было полезно для придания некоторой частоты выбор в узкополосных радиопередатчиках с азбукой Морзе с кристаллическим управлением, без более существенных проблем калибровки и стабильности LC-генератора с переменной частотой.

Крис Страттон
источник
4

В то время как 5% резисторов будут хороши во многих цепях, я склонен использовать 1% резисторов. Слово воспроизводимость .

Закон Мерфи: допуски будут работать рука об руку, чтобы максимально приблизить систему к ее стабильному заданному значению.

stevenvh
источник
0

Причиной 5% является то, что значения резисторов в серии затем перекрываются в значении. Например, резисторы серии E24 имеют частоту ошибок 5%, поэтому один резистор с + 5% слегка перекрывает следующее значение резистора со значением -5%.

Также есть серия E12 с ошибкой 10% и E48 с ошибкой 2%. Это хорошая статья об этом: http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html

Марк Даммерс
источник
1
Я почти уверен, что значения в серии были выбраны на основе допусков, а не деталей, которые разрабатываются с допуском, чтобы соответствовать значениям в серии. Фактически, если вы покупаете партию из 5% резисторов, нет никакой гарантии, что они будут фактически распределены по 5% диапазону. Вполне вероятно, что они все будут сгруппированы в пределах 1% или около того друг от друга.
Фотон
Конечно, ни одна компания не собирается создавать резисторы, которые намеренно 5% от предполагаемой стоимости. Они соберут кучу и протестируют их. Если они на месте, они уходят в самую тесную кучу терпимости. Если они находятся в пределах 1%, то это мусорное ведро, в которое они входят. И если они находятся в пределах 5%, они попадают в 5% ячейку и т. Д. Как намекал Фотон, все резисторы, изготовленные вместе в одной партии, вероятно, будут очень близки по стоимости и окажутся в одной и той же ячейке.
tcrosley