Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstandsreihen und Runden


von A. S. (rava)


Lesenswert?

Im EK gibt's einen tollen Artikel über Widerstandsreihen
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109071.htm

In aller Kürze: Die Widerstandswerte dieser Reihen folgen einer 
Exponentialfunktion. Damit sind zwei benachbarte Werte immer um einen 
konstanten Faktor verschieden.

Wenn ich jetzt einen simplen Spannungsteiler auslegen möchte, so kann 
ich also dessen Gesamtwiderstand relativ frei wählen.
Habe ich eine Lösung gefunden, gibt es beliebig viele Kombinationen mit 
identischem Teilungsverhältnis.

Beispiel:
mein Teiler 1k/4k7 teilt nach der Mathematik im selben Verhältnis (ca. 
0,21) wie 68k/330k. In E6 liegen in beiden Fällen genau drei weitere 
Werte jeweils zwischen meinen beiden Teilen.

Aber: die Werte in den Reihen sind laut EK gerundet. So gibt es eben 
doch einen kleinen Unterschied, denn 1k/4k7 = 0,2128 und 68k/330k = 
0,2061

Mich würde nun interessieren: Wenn ich jetzt einen 4k7 Widerstand mit 1% 
Toleranz kaufe, versucht der Hersteller dann die 4k7 aus den ersten paar 
Reihen zu treffen (gerundet) obwohl die Spec für andere Toleranzen ist 
oder schwanken die Toleranzen tatsächlich um den genaueren Wert aus E96, 
also 4k64? Aber warum verkauft er mir dann 4k7, 1%?

Oder um beim Beispiel zu bleiben: ist der Erwartungswert des 
Teilungsverhältnisses meiner beiden Spannungsteiler gleich oder 
versuchen die Hersteller doch möglichst genau die gerundeten Werte zu 
treffen?

: Bearbeitet durch User
von Christian Erker (Gast)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> Mich würde nun interessieren: Wenn ich jetzt einen 4k7 Widerstand mit 1%
> Toleranz kaufe, versucht der Hersteller dann die 4k7 aus den ersten paar
> Reihen zu treffen (gerundet) obwohl die Spec für andere Toleranzen ist
> oder schwanken die Toleranzen tatsächlich um den genaueren Wert aus E96,
> also 4k64?

Eine kurze Überschlagsrechnung würde dir zeigen, dass 4k64 bereits mehr 
als 1% von 4k7 entfernt ist. Der Wertebereich hier wäre 4653 - 4747 Ohm.

A. S. schrieb:
> Aber warum verkauft er mir dann 4k7, 1%?

Warum? Weil sich die E12 Werte, die für 10% Toleranz gedacht sind 
etabliert haben aber die Herstellung von 1% Widerständen keine 
Herausforderung mehr ist. Das ist eher die Standardtoleranz heutzutage.

Weiterhin kommt es gerade heute kaum auf absolute 
Spannungsteilerverhältnisse an da man das in Software herausrechnen 
kann, nur muss der Wert reproduzierbar sein um einen kostspieligen 
Kalibierschritt zu sparen (und wenn es wichtig ist, z.B. im 
Bereichsumschalter eines Messgerätes, nimmt man explizite 900:90:9:1 
Teilerketten o.ä. und keine dafür ohnehin ungeeigneten E12-Werte).

Gruß,
Christian

von W.A. (Gast)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> In aller Kürze: Die Widerstandswerte dieser Reihen folgen einer
> Exponentialfunktion.

Du hast merkwürdige Vorstellungen von der Exponentialfunktion.

Die Widerstandswert folgen etwa den Werten einer geometrische Folge.
https://de.wikipedia.org/wiki/Renard-Serie

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> Wenn ich jetzt einen 4k7 Widerstand mit 1% Toleranz kaufe, versucht der
> Hersteller dann die 4k7 aus den ersten paar Reihen zu treffen (gerundet)

Nein, es ist der Ausschuss aus den 0.5% und 0.1% Reihen.

Du hast KEINE Erwartung an den Widerstand zu haben

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> Oder um beim Beispiel zu bleiben:

Es wird nicht alles so heiß gegessen, wie es gekocht wurde. Es gab 
Studenten, die haben den Widerstand auf 12 Stellen GENAU ausgerechnet 
und dann in der Praxis nur einen mit 20% vorgefunden. Das Gerät ging 
trotzdem.
Wichtiger ist, dass man weiß, wo man auf genaue Werte achten muß wie 
z.B. bei Filtern. Das heißt aber lange noch nicht, dass Bauteile keinen 
TK haben, auf den man achten sollte. Auch Alterung spielt eine Rolle.

von Experte (Gast)


Lesenswert?

W.A. schrieb:
> Du hast merkwürdige Vorstellungen von der Exponentialfunktion.

Hat er? Was soll an seiner Vorstellung falsch sein?


> Die Widerstandswert folgen etwa den Werten einer geometrische Folge.

Ach!

Und wie ist denn nun der Wachstum einer geometrischen Folge? 
Exponentiell?

Ach!

von A. S. (rava)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Nein, es ist der Ausschuss aus den 0.5% und 0.1% Reihen.

Bist du sicher? Da werden also Widerstände billig produziert und dann 
aufwändig ausgemessen und sortiert?

Das wäre auch eine Erklärung, warum ich 4k7 in 1% kaufen kann.

Aber ich geb' dir Recht. Dann keine Erwartungswerte, sondern nur 
worst-case-Analysen.

von Sebastian S. (amateur)


Lesenswert?

Was Du mit den Widerständen machen willst interessiert den Hersteller 
nicht.
Die dollen Ranzen beziehen sich immer auf den angegebenen Wert und nicht 
auf die "Position" in irgendeiner Reihe.
Ich habe zwar noch nicht mit der E192er-Reihe gearbeitet, aber soweit 
ich das feststellen konnte bekommen die das mit den Toleranzen recht gut 
hin.

von A. S. (Gast)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> Da werden also Widerstände billig produziert und dann aufwändig
> ausgemessen und sortiert?

Die E12 etc Reihen kommen da her: wenn ein Widerstand 10% hat, dann ist 
es kaum sinnvoll zwischen 82R und 100R noch einen Wert zu haben.

Bei 5% schon, 91R.

Und ja, Widerstände wurden gebacken und dann geschaut, was da genau raus 
kam. Das ist heute bei 1% kein Problem, doch je genauer Du wirst, umso 
mehr wird gemessen. Kondensatoren haben daher ähnliche Stufen. ICs  oder 
Transistoren in Version A, B, ...

von Percy N. (vox_bovi)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> Die E12 etc Reihen kommen da her: wenn ein Widerstand 10% hat, dann ist
> es kaum sinnvoll zwischen 82R und 100R noch einen Wert zu haben.
> Bei 5% schon, 91R.

Dabei kommt man hervorragend mit der E3-Reihe aus, wenn man ein wenig 
stückelt.
Beim Geld ist das Standard; die DM kam sogar ohne 20 Pfennig-Münze aus, 
obwohl sonst die 1:2:5-Folge durchgehalten wurde, was bemerkenswert 
dicht an 1:2,2:4,7 liegt.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.