¿Hay alguna forma de promediar las resistencias para obtener una tolerancia de resistencia global más ajustada?

Question

Tengo una muy sensible, nivel de frecuencia de kHz, aplicación en la que necesito dos resistencias emparejados de la misma resistencia mejor que 0,05%. Como tal vez por una magnitud (0,005%).

Básicamente estoy necesitando emparejar dos resistencias para formar un puente diferencial con el fin de medir una resistencia específica. 50 kHz 180 grados señal 75 ohm Resistor 75 ohm 50 kHz 0 grados señal

Aquí está el esquema:

Necesito que los 75 ohmios coincidan para que las señales a través de la resistencia de 10 ohmios sean simétricas en magnitud.

Puedo comprar dos resistencias de 75 ohmios y 0,05%, pero, para obtener una tolerancia inferior a esa, ¿hay alguna forma de hacer un circuito que utilice toda una serie de resistencias de 0,05% y luego las promedie para obtener un mejor rendimiento?

Answer 1

En primer lugar, hay que saber cómo tiene lugar el proceso de fabricación. Las resistencias se fabrican en el mismo lote y luego se miden y clasifican. En cada lote se clasifican según su tolerancia. Por ejemplo, +/1%, +/-0,5%, +/-0,1%,... En la bandeja de +/-1% nunca encontrará una resistencia que se acerque al valor nominal, puede ser de +0,5% a +1% o de -1% a -0,5%.

En cuanto a tu pregunta, existe una distribución gaussiana:

$$E_{total}= \dfrac{1}{N}\sqrt{E_1^2+E_2^2+E_3^2+ ... E_N^2}$$

Esto sólo sería válido si todas las resistencias cayeran en el mismo cubo, pero también si tienes a mano las resistencias del cubo más exacto. Para todos los demás, esto no es válido ya que las tolerancias ya faltan.

EDITAR:

Por ejemplo: Poniendo 10 resistencias en paralelo, de un lote más exacto, dentro de ese lote, se obtiene:

$$E_{total}= \dfrac{1}{10}\sqrt{10}\cdot E= 0.32\cdot E$$

Answer 2

No.

Tendrías que empezar con resistencias de precisión y luego medirlas en un puente para asegurarte de que tienes un par coincidente.

Tenga en cuenta que las resistencias se miden antes de asignarles la tolerancia. Se garantiza que una resistencia del 20% tiene una desviación mínima de +/- 10%. Una resistencia del 10% tiene una desviación mínima garantizada del +/- 5%. Lo mismo ocurre con el 5% y el 1%, y hasta la resolución más fina que venda la empresa.

Answer 3

¡Sí!

... pero puede resultar poco práctico hacerlo muchas veces. Como ha dicho @timwescott, la idea de que los valores reales de las resistencias tienen una distribución de media cero dentro del rango de tolerancia es falsa. Sin embargo, puedes comprar 100 resistencias y medirlas todas, seleccionar 2 (o más) con desviaciones opuestas y utilizarlas para conseguir la precisión deseada.

1. Se puede conseguir una tolerancia suficientemente alta en muchos circuitos comprando un gran número de resistencias con un único pedido y midiéndolas todas (binning).

2. Alternativamente, para evitar la medición, se podría intentar conseguir una distribución con una media más cercana al valor nominal de la resistencia comprando muchas resistencias de muchos lotes o fábricas y mezclándolas antes del muestreo aleatorio.

Answer 4

No.

Pero puedes comprar un puñado de resistencias razonablemente buenas y medirlas con precisión a un par de temperaturas. En el montón, seguro que hay dos que coinciden. Sobre todo si no le importa que ambas tengan un valor exacto (en ese caso, el número esperado de resistencias necesarias es cuadrático con la precisión), sino que sólo le importa que estén cerca la una de la otra (eso sólo es lineal). Además, es probable que las resistencias de la misma serie de fabricación tengan características térmicas similares, por lo que las posibilidades no son tan malas.

Entonces sólo tienes que asegurarte de que están a la misma temperatura, así que probablemente colocados muy cerca físicamente el uno del otro y posiblemente también pegados (con termopasta) a un único disipador.

Answer 5

Sin embargo, esto es CA y para controlar la "amplitud" de una onda senoidal debes utilizar una inductancia y no una resistencia (que sólo funcionan en CC basándose en la ley de Ohm). Los cálculos diferirán en consecuencia, por lo que lo ideal sería utilizar una bobina-inductancia y tomar el punto medio de la misma para obtener dos ondas senoidales de igual amplitud. A continuación, puede ser tan preciso como desee y construir un cálculo de inductancia específica tipo de cable / tamaño / etc.