Widerstände - Binning und seltsame Verteilungen

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

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

Diese Art der Sortierung garantiert, dass 5% der Widerstände, die diesen Prozess durchlaufen, niemals innerhalb von 1% ihres Nennwerts liegen. Mit anderen Worten, ein Widerstand von 1 +/- 5% hätte einen Widerstandswert im Bereich [950, 990] oder [1010, 1050] - aber niemals [990, 1010].$\Omega$

Passiert das tatsächlich? Ich vermute, dass die Teile immer noch das sind, wofür Sie bezahlen, aber es scheint wirklich seltsam, dass ein Widerstand von 5% mit einer Wahrscheinlichkeit von 0% innerhalb einer Toleranz von 1% liegt.

Der Punkt ist, dass es passieren könnte .

Die richtige Sichtweise auf dieses Problem ist, 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.

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

Diese Art der Sortierung garantiert, dass 5% der 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 Teile mit 1% Spezifikation sind, haben ungefähr 89% der "5%" -Teile noch Werte innerhalb 1% der nominalen.

Nach meiner Erfahrung passiert dies nicht (Widerstände werden in der heutigen Zeit auf Werte getrimmt, nicht hergestellt und dann sortiert), aber das bedeutet nicht, dass der Mittelpunkt der Verteilung der Nennwert ist oder dass die Verteilung notwendigerweise normal aussieht Kurve.

Beispielsweise kann bei 5% -Widerständen die Abgleichausrüstung auf den Nennwert eingestellt werden, aber die Verzögerungen beim Schneiden bedeuten, dass der Wert systembedingt höher als der Nennwert ist, oder es liegt möglicherweise ein kleiner Kalibrierungsfehler in der Messausrüstung vor - eine Bereichsverschiebung und / oder oder eine Nullpunktverschiebung plus einige Abweichungen zwischen den Messungen. Solange der typische Wert innerhalb von 1-2% des Nennwerts liegt, werden sie damit arbeiten, da die Abweichungen von Einheit zu Einheit keine nennenswerte Menge an Ausschuss zur Folge haben.

Es ist normalerweise von Vorteil, wenn Sie beispielsweise 100K || verwenden 100K, 100K und 100K + 100K als MS-Bits in einem DAC (alle aus demselben Stapel), aber auch das ist eine Chance - Sie müssen testen und sich auf Nacharbeiten vorbereiten. Manchmal lohnt es sich, wenn Teile im Vergleich zur Arbeit teuer sind. In Industrieländern selten.

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

Zum Spaß habe ich kürzlich einen Code geschrieben, mit dem Widerstandswerte von 100 1% 150 kΩ (mit ausreichend genauem Equipment) halbautomatisch gemessen und archiviert werden können. Ich habe keine Daten mehr zur Hand, aber die Werte lagen in einer Verteilung, die wie ein halber Teil des Gaußschen aussah und von 148,5 Ω bis 149,3 Ω reichte.

Erwarten Sie, wie Olin sagte, dass etwas passiert, und finden Sie gelegentlich Werte, die etwas außerhalb der Toleranz liegen.

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

Nach meinem besten Wissen ist @Spehro Pefhany jedoch korrekt, und die Widerstände werden seit mindestens den 80er Jahren auf die Spezifikation getrimmt. Es ist nicht sinnvoll, in zwei Schritten zu trimmen und zu messen - sie werden gemessen, getrimmt und wahrscheinlich einmalig verpackt.

Terminologie.

"Wenn der Hersteller die 5% -Widerstände aussortiert und die verbleibenden 10% markiert hätte, hätte man 10% -Widerstände mit einer bimodalen Verteilung ... Auch bekannt als" Hasenohrenverteilung "- ein Gaußscher mit herausgeschnittener Mitte" - "10% Toleranzwiderstand ... ... wofür ist er gut?"

Passiert das tatsächlich?

manchmal nein.

"Ein Widerstand von 5% wird wahrscheinlich zwischen 1% und 5% liegen (abzüglich eines Schutzbandes) - wenn es weniger als 1% wäre, würde es im Allgemeinen als engere Toleranz verkauft ... Ich verstehe die Theorie dahinter, warum ein Unternehmen dies tun könnte Es gibt jedoch noch keine Beweise dafür, dass dies tatsächlich geschehen ist. Die Ergebnisse des EEV-Blog-Experiments deuten darauf hin, dass diese Art der Gruppierung bei den von Dave getesteten Widerständen nicht erfolgt ist. " - Reddit: Kurze Frage zur Widerstandstoleranz.

manchmal ja.

"Ich habe jeden der Widerstände mit meinem ... Multimeter ... gemessen. Das Histogramm enthält offenbar zwei deutliche" Unebenheiten "." - Paulo Oliveira

"In einem meiner Schullabore (vor ungefähr einem Dutzend Jahren) habe ich mehrere Dutzend Widerstände mit relativ geringer Toleranz getestet und eine bimodale Verteilung gefunden, die genau innerhalb der +/- Toleranzwerte lag, die aussahen, als hätte der Hersteller gleichwertige Tests durchgeführt, um sie zu entsorgen . " - Dan Neely