Perché stiamo ancora usando resistori con tolleranza% 5 mentre possono persino fabbricare un cristallo 14.318182MHz?

L'anno è il 2012 e posso trovare solo resistori% 5-tol nel mercato locale. Possono creare transistor su scala molecolare, possono produrre cristalli a 14.318182 MHz, possono posizionare trilioni di infradito all'interno di un chip di memoria.

Allora perché non iniziano a produrre resistori% 0,01-tol? La produzione di resistori è un lavoro più difficile rispetto a quelli che ho menzionato sopra? Qual è il motivo per cui continuano a produrre resistori% 10-tol e% 5-tol?

(Lo sto chiedendo perché ho imparato che il seguente circuito potrebbe non funzionare perché i valori della resistenza potrebbero differire notevolmente da quelli nominali.)

Un altro punto da considerare: forse c'è un problema con il mercato locale?

Nel mio mercato locale, non ho problemi a ottenere resistori dell'1% e talvolta c'è una scelta più ampia di resistori dell'1% rispetto al 5% di resistori. Non è sempre una questione di cosa si possa fare, ma lo compreranno anche le persone. Forse i tuoi commercianti per qualche motivo credono che non abbastanza persone compreranno i resistori dell'1%, quindi non si preoccupano di averli in magazzino (Fondamentalmente cosa vale per loro avere una parte in magazzino quando gli altri vendono abbastanza bene?) O potrebbero sii pigro *. Forse un numero molto limitato di persone ha effettivamente espresso il desiderio di usare tali resistori. Forse le persone sono così abituate al 5% di resistori che non sentono il bisogno di acquistare resistori più costosi poiché non hanno avuto la possibilità di vederli in azione.

Forse c'è un modo non ovvio per quei resistori di entrare nel tuo mercato locale? Qui dove sono, abbiamo aziende specializzate nell'ottenere componenti che nessun altro ha in stock in quantità sufficientemente basse da rendere troppo costoso lavorare direttamente con il distributore estero.

Poiché sappiamo che l'1% e resistori migliori sono comunemente disponibili in alcune parti del mondo, il motivo potrebbe essere qualcosa di specifico per il tuo mercato.

* Alla fine un racconto sulla natura umana potrebbe essere correlato a questo problema: ho vissuto in un altro paese per diversi anni e ho trovato lì un marchio di stampanti che mi piace molto. Quando sono tornato in patria, ho notato che nessuno aveva nemmeno sentito parlare di quel marchio. È successo che mi sono imbattuto nell'ufficio del distributore per quel marchio e ho parlato con loro per un po '. Fondamentalmente mi è stato detto che non si stanno espandendo poiché hanno già abbastanza clienti per sostenere la loro azienda e che non vogliono preoccuparsi di avere più clienti di quanto sia necessario per continuare a esistere.

I resistori allo 0,1% sono ampiamente disponibili. Digikey elenca 59.000 numeri di parte. Ma il prezzo è più alto, come @ $ 0,04 in quantità di bobina, invece di $ 0,001 ciascuno per una tolleranza del 5%.

Se il tuo progetto richiede un'alta tolleranza e il tuo mercato non è sensibile a qualche differenza di prezzo, non c'è assolutamente alcun motivo per non progettare con una tolleranza più stretta del 5%.

Nel mio lavoro precedente, abbiamo usato le tolleranze di resistenza dell'1% come standard, immaginando che era più economico spendere un decimo centesimo in più per resistenza, piuttosto che fare l'ingegneria extra per essere sicuri che la tolleranza extra fosse accettabile (o per saltare e finisce per spedire prodotti difettosi).

Ma in altri mercati, pochi centesimi per resistore (diciamo che hai 1000 resistori in un design, si sommano quei penny) fa la differenza. Ricorda inoltre che qualsiasi differenza di costo nella distinta base viene moltiplicata per alcune volte dal momento in cui il prodotto viene messo in vendita a Best Buy.

La risposta di base alla tua domanda è che per il 99,9999% delle applicazioni dei resistori, la tolleranza migliorata non avrebbe valore. I circuiti sono generalmente progettati per funzionare perfettamente con resistori al 5% e al 10%.

Nell'esempio specifico che mostri, in realtà non è la tolleranza assoluta dei resistori che è importante, è quanto bene si abbinino tra loro. È infatti possibile acquistare array di resistori abbinati (e resistori a tolleranza stretta) per tali applicazioni. Inutile dire che sono piuttosto più costosi delle parti di gelatina 10%, 5% o addirittura 1% che sono più comunemente utilizzate.

Questo è anche il motivo per cui gli amplificatori di strumentazione monolitici sono preziosi in tali applicazioni. Hanno tutte le resistenze abbinate integrate nel chip e sono costruite in modo tale che tutte le variazioni termiche, di processo e geometriche (per lo più) si annullino, quindi sono davvero molto ben abbinate.

Stai sbagliando il numero di cifre nella specifica della frequenza nominale del cristallo per la sua tolleranza.

Un cristallo economico da 14.318182 MHz non è accurato per la singola cifra Hz. Quelli nel catalogo Digikey sono classificati tra 10 e 50 parti per milione, vale a dire che sono specificati per avere un errore da +/- 143 a 716 Hz a seconda di quale si sceglie.

Proprio come con i resistori, maggiore è la tolleranza che desideri, più pagherai. E a un certo punto, la tolleranza specificata può essere raggiunta solo se la si utilizza in un ambiente a temperatura controllata corrispondente alla temperatura di calibrazione - questo è abbastanza comune con oscillatori a cristallo precisi, in modo tale che è possibile acquistare oscillatori a cristallo "forno" che includono un riscaldamento elemento e circuito di controllo per esso.

Dovresti anche abbinare la capacità di carico per cui è progettato il cristallo: al contrario, variando questo puoi "tirare" la frequenza del cristallo di qualche KHz - non lineare, ma abbastanza per essere stato storicamente utile per dare una certa frequenza scelta nei trasmettitori radioamatoriali a codice morse a banda stretta controllati a cristallo, senza i più sostanziali problemi di calibrazione e stabilità di un oscillatore a frequenza variabile LC.

Mentre i resistori al 5% andranno bene in molti circuiti, tendo a usare resistori all'1%. La parola è riproducibilità .

Legge di Murphy: le tolleranze lavoreranno congiuntamente per portare il sistema il più lontano possibile dal suo setpoint stabile.

Il motivo del 5% è che i valori dei resistori nella serie si sovrappongono in valore. Ad esempio, i resistori serie E24 hanno un tasso di errore del 5%, quindi una resistenza con + 5% si sovrappone leggermente al valore della resistenza successiva con un valore di -5%.

Quindi esiste anche una serie E12 con un errore del 10% e una E48 con un errore del 2%. Questo è un buon articolo a riguardo: http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html