Selección de la resistencia adecuada en función de la tolerancia

Quiero replicar un proyecto.

La especificación enumera varias resistencias. Pero solo especifican el valor de la resistencia.

Fui a comprar resistencias, pero primero me hicieron seleccionar una tolerancia.

Estos fueron 0,1%, 1% y 5%.

¿Cuál debo elegir? Tenga en cuenta que estas serán resistencias SMD (no sé si eso importa).

EDITAR: Aquí está la imagen del esquema:ingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí hay una lista de los valores de los componentes:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hay otras dos resistencias que no se enumeran aquí. Son el divisor de voltaje que bajará de 5V a 2.5V, para el Vbias. Cada uno de estos dos resistores es de 1 M Ohm.

El voltaje de funcionamiento de los OpAmps (Vbias) es de 2,5 V (producido por el divisor de voltaje).

EDITAR: De hecho, obtuve estos componentes. Todos son componentes de Though-Hole.

En la primera parte nombraré el componente en el esquema y luego mencionaré el componente que compré para ese componente específico.

¿Crees que los componentes que elegí serán lo suficientemente buenos para este circuito?

R1 and R3: THT 10kΩ 0.4W ±1% Ø1.9x3.7mm 50ppm/° (M0.4W-10K)
R2: THT, 2kΩ, 0.6W, ±1%, Ø2.5x6.8mm, 50ppm/°C (M0.6W-2K)
R4: THT, 36kΩ, 0.6W, ±1%, Ø2.5x6.8mm, 50ppm/°C (M0.6W-36K)
Rbias: THT 100kΩ 0.4W ±1% Ø1.9x3.7mm 50ppm/&deg (M0.4W-100K)
Rdiv1,2: THT, 1MΩ, 0.6W, ±1%, Ø2.5x6.8mm, 50ppm/°C (M0.6W-1M)
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C: Capacitor ceramic, 100pF, 100V, P350-N1000, ±5%, THT, 5mm, -55÷85°C (CCK-100P)
Decoupling capacitors for the 3 ICs: Ceramic Capacitor, 100nF, 100V, Y5V, -20÷+80%, THT, 5mm, -55÷85°C (CCK-100N)
¿Se olvidó de decir qué afecta la resistencia y cuánto de ese efecto puede tolerar: voltaje de CC, voltaje de CA, frecuencia de un oscilador?
Solo por curiosidad, ¿qué se supone que debe hacer este circuito?
@ td127Este circuito está conectado a una resistencia y produjo un pulso cuadrado, que el ancho del pulso cuadrado es proporcional a la resistencia medida.
Gracias. No podrá obtener un condensador más ajustado que el 1% y la oscilación final de salida del amplificador operacional tiene una tolerancia muy baja, por lo que no tiene mucho sentido comprar resistencias mejores que el 1%. Los valores absolutos del par R1/R2 y R3/R4 no son críticos, solo su relación. R1=9,81 y R2=1,98 es una proporción de 4,95, así que elija un 1% estándar para R2, digamos 10,0K, luego R1 debería ser el valor más cercano a 49,5K, que sería 49,9K 1%. La relación R3/R4 es 34,9/9,88 = 3,53, así que elija R3 = 10,0K y R4 = lo más cercano a 35,3K = 35,7K. (PS, ¿realmente funciona este circuito? No funcionó en mi simulación: salida fijada).
@ td127 Para que esto funcione: elimine Rpath (opcional, pero así es como lo hago) y coloque la resistencia para "leer", donde Rs está en el esquema.
@td127 Muchas gracias por su esfuerzo. De hecho, obtuve algunos componentes (comprados antes de hacer esta pregunta, llegaron ahora). Actualicé la pregunta con los componentes que obtuve y su correspondencia con los componentes del esquema. ¿Podría comprobarlo y ver si las piezas que tengo se ajustan a este circuito en particular? Un millón de gracias....
Sí, esos valores están bien. Tengo la simulación para trabajar. ¿Sabes qué? Realmente no necesitas ese opamp inferior izquierdo en absoluto. Suponiendo un amplificador operacional de riel a riel de +5 V de suministro único, su salida es un cuadrado de 3,5 V centrado alrededor de 2,5 V, en fase con el cuadrado de 5 V del amplificador operacional superior derecho. También puede conectar la salida del opamp superior derecho a Rbias directamente, haciendo que Rbias sea un poco más grande para compensar la mayor oscilación del voltaje de entrada.
@td127 ¡Gracias por sus recomendaciones sobre los componentes! Me sorprende que el circuito pueda funcionar sin un oparmp, teniendo en cuenta que se han escrito páginas sobre este circuito en un informe académico. No tendría ningún problema en enviarte esto, pero está en griego. Debo señalar que el Vbias no es 5v, sino 2.5V. ¿Todavía tienes el archivo de simulación?
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Respuestas (4)

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Para responder a la pregunta original, no necesita resistencias particularmente precisas para este circuito. El capacitor es del 1% en el mejor de los casos, y la corriente que Vout alimenta a R1 depende de cuán cerca de los rieles pueda alcanzar el opamp Vout, lo que agrega incertidumbre a la tolerancia general (1% de error si el opamp solo oscila entre 0,05 V y 4,95 V). Entonces, las resistencias al 1% están bien.

Aquí está el circuito original con valores convenientes, suponiendo amplificadores operacionales de riel a riel y riel de +5V de suministro único.

El opamp V0 cambia de 0V a 5V.

El opamp V1 tiene una ganancia de 1/5, por lo que oscila 1V, centrado alrededor de 2.5V, de 2V a 3V, invertido.

El opamp V2 tiene una ganancia de 3, por lo que oscila 3V, centrado alrededor de 2.5V, de 1V a 4V, invertido nuevamente.

Este voltaje V2 alimenta la corriente del integrador a través de la resistencia de 100K más bajo medición, R.

Para R=0, la corriente a través de 100K es (4-2,5)/100K o (1-2,5)/100K, o +/-15uA.

Para R=200K, la corriente es (4-2,5)/300K o (1-2,5)/300K, o +/-5uA.

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Si, en cambio, eliminamos el opamp V2 y conducimos el integrador directamente desde V0, entonces el único cambio es que la señal de conducción oscila 5V en lugar de 4V.

Cambiando la resistencia fija a 166K obtenemos los mismos +/-15uA que teníamos antes para R=0.

Para R=334K, la corriente es (5-2,5)/(166+334) = 5uA.

Entonces, el circuito de 4 opamp produce un rango de 5-15uA para una medición de 0-200K.

El circuito de 3 opamp produce el mismo rango de 5-15uA para una medición de 0-334K.

C establece el rango de frecuencia.

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Aquí hay una simulación de la versión de 3 opamp usando opamps de riel a riel:

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EDICIÓN n. ° 2: si desea lograr la equivalencia exacta con el circuito opamp original de 4, eso se puede hacer con una resistencia más. La red R5/R6 divide la señal Vout a exactamente lo que era la salida V2 original, y se elige su impedancia paralela para duplicar los 100K Rbias.

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OK, así es como lo haces con 3 opamps.

Pero ahora tengo una pregunta: este circuito es solo un oscilador RC. ¿Por qué diablos usarías 4 o incluso 3 amplificadores operacionales para tal cosa? Hay un circuito opamp 1 muy común para un oscilador RC, ¿por qué no usarlo?

No creo que agregar más amplificadores operacionales haga que la medición final sea más precisa: todavía está limitado por la tolerancia de R y C y la consistencia de oscilación de salida del amplificador operacional. Si hay alguna razón para toda la complejidad adicional, me gustaría escucharla.

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¡Muchas gracias! Estoy tratando de averiguar cómo funciona esto. Leí los documentos en el circuito original. T1 genera un pulso cuadrado; esto establece el umbral de comparación, en el que T4 generará una salida. T2 modula el ancho del cuadrado, que "golpeará" la resistencia, T3 producirá un pulso triangular que se compara con el voltaje umbral para la creación del voltaje de salida. No entiendo cómo la eliminación de un OpAmp hará que el circuito complete su trabajo... Tengo otras tres preguntas: 1. Usted dijo que no eligió los amplificadores operacionales de riel a riel. Pero su voltaje es de 5V, ¿qué es exactamente
¿Quieres decir? 2. Lo más importante es esto. Dijiste que el circuito anterior funcionaba para "0-200K" y tu iteración funciona para "0-334K". ¿Cuáles son las unidades a las que te refieres? ohmios? Porque leí los documentos y para mi circuito, decía 300KΩ < Rs < 1 ΜΩ. (Finalmente, ¿qué software estás usando para hacer la simulación?). ¡De verdad muchas gracias! Realmente aprecio el esfuerzo que le diste a esto.
@ user1584421 Rehice la simulación LTspice con un opamp de riel a riel. Puede seleccionar Rbias y C para ajustar el rango de R que desea medir. El triángulo subirá y bajará según i=C*(ΔV/ΔT), donde ΔV es 1 (de 2 a 3V), y ΔT es el ancho de pulso que está midiendo (el tiempo que le toma a C subir de 2 a 3V o de 3V a 2V). La corriente i, que fluye a través de la resistencia bajo prueba así como a través del capacitor, en el circuito de 4 amplificadores operacionales es (V2-2.5)/(Rbias +R) = 1.5/(Rbias +R). La corriente en la versión de 3 amplificadores operacionales es (V0-2.5)/(Rbias + R) = 2.5/(Rbias +R).
Gracias, pero, en otras palabras, ¿se puede lograr la misma funcionalidad con tres OpAmps, como el circuito que diseñó?
@ user1584421 Si está preguntando "¿puede el circuito de 3 opamp duplicar exactamente el circuito original de 4 opamp?" la respuesta es sí. Consulte la edición n. ° 2 en la respuesta.

Esto será específico de la aplicación. Las tolerancias de los componentes pueden ser cruciales para el comportamiento del circuito, o pueden no importar en absoluto. Un ejemplo de cada uno es que las resistencias en los filtros pueden necesitar valores bastante ajustados, si la tolerancia es demasiado, es posible que el filtro no realice la función de transferencia correcta. Para las resistencias donde la tolerancia no es tan importante, las resistencias pull-up para señales digitales de baja velocidad pueden ser básicamente cualquier tolerancia que desee, el valor real no es tan importante como el hecho de que la resistencia está allí en primer lugar (y es la correcta). orden de magnitud).

Otra cosa a considerar es que no todos los valores de resistencia se realizan en un rango de tolerancia determinado. Hay más valores de resistencia de tolerancia del 1% que del 10%. Entonces, si necesita una resistencia de 13.7kΩ, por ejemplo, es posible que no pueda encontrar un valor de 5% o 10% (o será más costoso de obtener).

Aquí hay algunos valores de resistencia diferentes para cada tolerancia

¡Gracias! Actualicé la pregunta. Por favor, échale un vistazo, si tienes tiempo,

Los números más pequeños son mejores, pero también más caros.

Entonces 0.1% funcionará pero costará más que los demás,

Los otros pueden funcionar, depende de la tarea que esté haciendo cada resistencia.

En pequeñas cantidades, el 1 % y el 5 % cuestan aproximadamente lo mismo

¡Gracias! Actualicé la pregunta.

La regla general hoy en día es "1% a menos que se especifique lo contrario". 5% podría estar bien, pero por el costo insignificante diferente, no vale la pena el riesgo. El 0,1 % sigue siendo lo suficientemente especializado/caro como para esperar que un diseñador los especifique si necesita ese tipo de precisión.


¡Gracias! Actualicé la pregunta con los componentes que obtuve. ¿Podría echar un vistazo rápido para asegurarse de que mis componentes funcionen bien?

Dado que no tengo idea de lo que se supone que debe hacer el circuito (no, no puedo leer el texto en un idioma extranjero), no puedo decir con certeza cuán importantes son los valores.

Lo que diré es que la lista de valores que has dado es muy extraña, algunos de ellos no son valores estándar en absoluto y otros son estándar, pero solo en E192 (0.5%) que es una serie bastante rara.

¡Gracias! Actualicé la pregunta con los componentes que obtuve. ¿Podría echar un vistazo rápido para asegurarse de que mis componentes funcionen bien?