Supongamos que tengo una colección de piezas con el mismo valor nominal y cierta tolerancia, digamos resistencias de tolerancia de 50 ohmios y 1%. ¿Qué distribución de los valores reales de los componentes puedo esperar? Me imagino varias definiciones:
¿Cuál es la definición técnica real de la tolerancia de los componentes?
Mi razón para preguntar es que deseo simular muchas instancias de un circuito en particular, seleccionando cada vez valores de componentes "realistas", para determinar qué variación en el rendimiento del circuito final puedo esperar, en función de las tolerancias de los componentes pasivos subyacentes.
No puede hacer suposiciones sobre la distribución dentro del rango especificado. 50 Ω ±1% significa exactamente eso. Dado que el 1% de 50 Ω es 500 mΩ, el fabricante dice que cualquier resistencia que obtenga será de 49,5 Ω a 50,5 Ω. No se puede leer o asumir más que eso.
Algunas personas han señalado que han obtenido valores muy agrupados de un lote. Yo también he visto eso. Sin embargo, eso no cambia nada.
Según el tipo de pieza y los procesos de fabricación, prueba y agrupamiento, es posible que obtenga una distribución ajustada dentro de un lote. Pero la palabra más importante es "podría" . No hay garantía, y solo porque un lote fue ajustado, no puede hacer suposiciones sobre el próximo lote.
Considere algunos escenarios de fabricación diferentes:
En este escenario, las piezas del 0,1 % probablemente tengan una distribución bastante uniforme en su rango. Las partes del 1% tienen una distribución más normal, excepto que hay una brecha dentro del 0,1% del valor ideal.
Cuando no sabe nada sobre el proceso de fabricación, no hay nada que pueda asumir aparte de que cada parte estará en algún lugar dentro del rango especificado. Debe considerar el valor de cada parte como un evento aleatorio independiente no correlacionado. A veces, de hecho, puede haber alguna correlación entre las partes secuenciales, pero dado que no sabe cuándo es eso, todavía tiene que asumir que no la hay. Incluso si mide un lote y encuentra una correlación, el siguiente lote es un evento aleatorio separado para el cual los datos del lote anterior no están relacionados. De nuevo, no puedes asumir nada.
En resumen, si necesitas saber más de la precisión especificada por el fabricante, tienes que medir cada pieza individualmente .
Cada vez que lanzas una moneda, el resultado es aleatorio y no está relacionado con otras veces, pero aún puedes obtener 3 caras seguidas con la suficiente frecuencia como para parecer un patrón si no lo piensas detenidamente.
Probablemente tenga que caracterizar distribuciones basadas en productos del mundo real del tipo con el que está tratando.
La marca importa.
Los fabricantes competentes pueden mejorar mucho las normas de la industria.
Nunca confíe en que todos los elementos se agrupen tan estrechamente como lo hace la mayoría.
Olin tiene razón (por supuesto), pero alguna experiencia de campo y comentarios generales pueden ser de interés y posiblemente valiosos.
Probablemente pueda esperar que procesos como la configuración de valores de resistencia se agrupen normalmente sobre el valor nominal, PERO no tiene certeza de esto.
Tenía una gran cantidad de resistencias de película metálica de orificio pasante de Philips en los días en que el orificio pasante era casi actual y Philips no había vendido la maquinaria que los fabricaba a alguien en América del Sur (creo que sí).
Estos tenían una calificación del 5%, pero al ser una película metálica y ser Philips, la precisión real generalmente era mucho mejor. En los viejos tiempos, solía poder seleccionar una resistencia de elección por medición: se extendían bastante bien en el rango nominal o más allá. Pero estas resistencias eran casi todas de +/- 1% o más o menos. Encontrar una resistencia en el medio fue difícil de hacer.
Uno se aburre. Un día armé un circuito y usé valores de resistencia donde el 1% estaba bien. Tuve problemas con la precisión y me tomó un tiempo darme cuenta de que había elegido una resistencia que estaba muy descentrada. Veru inusual pero ... .
PERO
Los LEDS suelen tener una gama muy amplia de Vf (voltaje directo). Tanto es así que estos están agrupados pero aún son muy amplios. Tal vez, en general, un LED pueda tener una clasificación de 2.9 - 3.7V Vf. Pocos en los extremos, pero probablemente una distribución más amplia y plana de lo normal. En los últimos años, he tenido muchos LED de Nichia y he probado LED de numerosos fabricantes, marcas conocidas y de las que nunca he oído hablar. ¡Los nunca oídos de los que en gran medida no quieres oír hablar!. Terminamos usando un LED Nichia "Raijin" en un volumen razonable = NSPWR70CSS-K1. Nichia cooperó al proporcionar más datos de lo habitual. Una hoja mostraba distribuciones de Vf para varios cientos de miles de LED tomados de la producción en curso. Según recuerdo, se agrupan a 2,95 +/- 0,05 V durante aproximadamente el 99% de la producción. Hay algunos valores atípicos, pero son muy pocos y muy intermedios. Un agrupamiento tan estrecho de Vf es muy, muy inusual. También sucede que es el mejor LED de su clase en cuanto a eficiencia que he visto. Ahora hay mejores, pero durante varios años este fue el mejor. Solo tiene una clasificación de 50 mA, por desgracia.
ASI QUE:
Probablemente tenga que caracterizar distribuciones basadas en productos del mundo real del tipo con el que está tratando.
La marca importa.
Los fabricantes competentes pueden ignorar por completo las normas de la industria.
Nunca confíe en que todos los elementos se agrupen tan estrechamente como lo hace la mayoría.
Depende de a quién le compre sus componentes. Si un fabricante cotiza sus piezas para que tengan una tolerancia del 1%, entonces puede esperar que prácticamente todas sus piezas estén dentro de esa especificación. Es posible que una parte no cumpla con las especificaciones, pero sería mucho menos del 5%, probablemente más como uno en unos pocos millones y es poco probable que esté fuera por mucho.
En general, debe seguir la hoja de datos. Si la hoja de datos de la parte en particular especifica que la tolerancia de las partes sigue una distribución gaussiana, entonces podría asumir eso. De lo contrario, aún podría ser el caso, pero no está garantizado.
Además, piense en cómo los fabricantes podrían producir resistencias. Por ejemplo, un fabricante puede tener líneas de producción separadas para piezas de valor idéntico con diferentes tolerancias, por ejemplo, una línea de 1 % de 1 kOhm, una línea de 5 % de 1 kOhm y una de 0,1 % de 1 kOhm. Alternativamente, pueden producir todas las partes del mismo valor en una sola corrida y usar algún procedimiento automatizado para extraer las partes con mejores especificaciones para venderlas como partes de mayor tolerancia. Por ejemplo, todas las partes podrían crearse como resistencias de 1kOhm al 5%. Luego, los que se encuentran dentro del 1 % de especificación se pueden etiquetar y vender como resistencias al 1 %, mientras que el resto se vende como resistencias al 5 %. Esto llevaría a que sus resistencias del 5% sean muy poco probables de coincidir con una resistencia cercana al valor objetivo (1kOhm). No estoy diciendo que así es como lo hacen los fabricantes, no estoy seguro, pero es posible.
Dave Jones hizo un gran video blog sobre este tema, es un gran reloj... aquí están los enlaces:
Agregando a las ya excelentes respuestas aquí. Si realiza un análisis de tolerancia de su diseño y tiene el mismo número de pieza varias veces en su diseño, debe suponer que todas están correlacionadas, ya que es probable que estas piezas provengan de algún lote y del mismo ciclo de fabricación.
clabacchio
Kortuk
Kellenjb
al-kepp