Mengapa kita masih menggunakan resistor dengan toleransi% 5 sementara mereka bahkan dapat memproduksi kristal 14,318182MHz?

Tahun 2012 dan saya hanya dapat menemukan% 5-tol resistor di pasar lokal. Mereka dapat membuat transistor pada skala molekul, mereka dapat memproduksi kristal 14,318182MHz, mereka dapat menempatkan triliunan sandal jepit di dalam chip memori.

Lalu mengapa mereka tidak mulai membuat resistor% 0,01-tol? Apakah pembuatan resistor pekerjaan yang lebih sulit dibandingkan dengan yang saya sebutkan di atas? Apa alasan untuk masih membuat% 10-tol dan% 5-tol resistor?

(Saya menanyakan ini karena saya mengetahui bahwa rangkaian berikut ini mungkin tidak berfungsi karena nilai-nilai resistor mungkin sangat berbeda dari yang diberi nilai.)

Satu hal lagi yang patut dipertimbangkan: Mungkin ada masalah dengan pasar lokal?

Di pasar lokal saya, saya tidak punya masalah mendapatkan resistor 1% dan kadang-kadang ada pilihan yang lebih besar dari resistor 1% dibandingkan dengan resistor 5%. Ini tidak selalu menjadi pertanyaan apakah bisa dibuat tetapi apakah orang akan membelinya juga. Mungkin pedagang Anda karena suatu alasan percaya bahwa tidak cukup banyak orang akan membeli resistor 1%, sehingga mereka tidak repot-repot memilikinya dalam stok (Pada dasarnya apa yang layak bagi mereka untuk memiliki bagian dalam stok ketika orang lain menjual cukup baik?) Atau mereka mungkin menjadi malas *. Mungkin sangat sedikit jumlah orang yang benar-benar menyatakan keinginan mereka untuk menggunakan resistor semacam itu. Mungkin orang sudah terbiasa dengan resistor 5% sehingga mereka tidak merasa perlu membeli resistor yang lebih mahal karena mereka belum benar-benar memiliki kesempatan untuk melihat mereka beraksi.

Mungkin ada cara yang tidak jelas bagi resistor untuk memasuki pasar lokal Anda? Di sinilah saya berada, kami memiliki perusahaan yang berspesialisasi dalam memperoleh komponen yang tidak ada orang lain dalam stok dalam jumlah yang cukup rendah sehingga bekerja langsung dengan distributor asing akan terlalu mahal.

Karena kita tahu bahwa 1% dan resistor yang lebih baik umumnya tersedia di beberapa bagian dunia, alasannya bisa menjadi sesuatu yang spesifik untuk pasar Anda.

* Untuk akhir cerita pendek tentang sifat manusia yang mungkin terkait dengan masalah ini: Saya tinggal di negara lain selama beberapa tahun dan menemukan ada merek printer yang sangat saya sukai. Ketika saya kembali ke tanah air saya, saya perhatikan bahwa tidak ada yang pernah mendengar merek itu. Kebetulan saya menemukan kantor distributor untuk merek itu dan berbicara dengan mereka sebentar. Saya pada dasarnya diberitahu bahwa mereka tidak berkembang karena mereka sudah memiliki cukup banyak pelanggan untuk menopang perusahaan mereka dan bahwa mereka tidak ingin repot memiliki lebih banyak pelanggan daripada yang diperlukan bagi mereka untuk terus ada.

0,1% resistor tersedia secara luas. Digikey mencantumkan 59.000 nomor bagian. Tetapi harganya lebih tinggi, seperti @ $ 0,04 dalam jumlah reel, bukannya $ 0,001 masing-masing untuk toleransi 5%.

Jika desain Anda membutuhkan toleransi tinggi, dan pasar Anda tidak sensitif terhadap perbedaan harga beberapa dolar, sama sekali tidak ada alasan untuk tidak merancang dengan toleransi yang lebih ketat dari 5%.

Pada pekerjaan saya sebelumnya, kami menggunakan toleransi resistor 1% sebagai standar, memperkirakan bahwa lebih murah menghabiskan sepersepuluh sen lebih atau lebih per resistor, daripada melakukan rekayasa ekstra untuk memastikan toleransi ekstra dapat diterima (atau untuk melewati dan akhirnya pengiriman produk yang buruk).

Tetapi di pasar lain, beberapa sen per resistor (katakanlah Anda memiliki 1000 resistor dalam desain, jumlah uang itu bertambah) memang membuat perbedaan. Juga ingat bahwa setiap perbedaan biaya dalam BOM akan dikalikan beberapa kali pada saat produk berada di rak di Best Buy.

Jawaban dasar untuk pertanyaan Anda adalah bahwa untuk 99,9999% aplikasi resistor, toleransi yang ditingkatkan tidak akan memiliki nilai. Sirkuit pada umumnya dirancang untuk bekerja dengan baik dengan resistor 5% dan 10%.

Dalam contoh spesifik yang Anda perlihatkan, sebenarnya bukan toleransi absolut dari resistor yang penting, melainkan seberapa baik mereka cocok satu sama lain. Anda memang dapat membeli array resistor yang cocok (dan resistor toleransi ketat) untuk aplikasi tersebut. Tidak perlu dikatakan, mereka agak lebih mahal daripada bagian jellybean 10%, 5% atau bahkan 1% yang lebih umum digunakan.

Itu juga mengapa amplifier instrumentasi monolitik sangat berharga dalam aplikasi seperti itu. Mereka memiliki semua resistor yang cocok terintegrasi ke dalam chip, dan mereka dibangun sehingga semua variasi termal, proses dan geometri (sebagian besar) dibatalkan, jadi mereka memang sangat cocok.

Anda salah mengira jumlah digit dalam spesifikasi frekuensi nominal kristal untuk toleransinya.

Kristal 14,318182 MHz yang murah tidak akurat untuk Hz satu digit. Mereka yang ada di katalog Digikey diberi peringkat antara 10 dan 50 bagian per juta, yang berarti mereka ditentukan memiliki kesalahan +/- 143 hingga 716 Hz tergantung pada yang Anda pilih.

Sama seperti dengan resistor, toleransi yang lebih ketat yang Anda inginkan, semakin banyak Anda akan membayar. Dan pada titik tertentu, toleransi yang ditentukan hanya dapat dicapai jika Anda menggunakannya dalam lingkungan yang dikontrol suhu yang cocok dengan suhu kalibrasi - ini cukup umum dengan osilator kristal yang tepat, sehingga Anda dapat membeli osilator kristal "oven" yang termasuk pemanas elemen dan rangkaian kontrol untuk itu.

Anda juga perlu mencocokkan kapasitansi beban yang dirancang oleh kristal: sebaliknya, dengan memvariasikan ini, Anda dapat "menarik" frekuensi kristal beberapa KHz - non-linear, tetapi cukup secara historis bermanfaat untuk memberikan frekuensi. pilihan dalam pemancar radio amatir kode sandi jalur sempit yang dikendalikan kristal, tanpa masalah kalibrasi dan stabilitas yang lebih besar dari osilator frekuensi variabel LC.

Sementara 5% resistor akan baik-baik saja di banyak sirkuit saya cenderung menggunakan resistor 1%. Kata itu reproduktifitas .

Hukum Murphy: toleransi akan bekerja bergandengan tangan untuk membawa sistem sejauh mungkin dari setpoint stabilnya.

Alasan untuk 5% adalah bahwa nilai-nilai resistor dalam seri kemudian tumpang tindih nilainya. Sebagai contoh, resistor seri E24 memiliki tingkat kesalahan 5%, sehingga satu resistor dengan + 5% sedikit tumpang tindih dengan nilai resistor berikutnya dengan nilai -5%.

Begitu juga ada seri E12 dengan kesalahan 10% dan E48 dengan kesalahan 2%. Ini adalah artikel bagus tentang itu: http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html