電阻器是所有電子電路的基本元件,所以你應(yīng)該詳細(xì)地予以考慮。電阻器規(guī)定有購買容差p,你可以用百分比來度量p,常見的容差實(shí)例有0.5%、1%、2%、5%和10%。購買容差保證在你得到電阻器時其阻值在標(biāo)稱值之內(nèi)。一只電阻器的阻值在你購買時通常接近其極限值,這是因?yàn)樵S多制造商在為電阻器容差嚴(yán)格分級時選擇并消除分布中心,以便按更嚴(yán)格的容差等級銷售。
在裝配過程中,諸如焊接等外部應(yīng)力都會使電阻器阻值改變。因此,在完工的裝配件出廠之前,電阻器阻值變化可能會超過購買容差。因?yàn)闇囟取⒗匣?、壓力、濕度、裝配、陽光和灰塵等的外部應(yīng)力都會改變元件的成分、尺寸和表面特性,所以元件值在其生命周期內(nèi)會不斷變化。在工作過程中元件值的變化稱為漂移容差d,也以百分比來度量。
表1示出了估算的電阻器容差。注意,購買容差是與漂移容差不相關(guān)的,因?yàn)槟憧梢酝ㄟ^微調(diào)來降低或消除購買容差,而漂移容差是在正常工作時發(fā)生的,除非在測量前系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn),否則就會引起差錯。某些電阻器的漂移容差大于購買容差。
電阻器的制造工藝和工作環(huán)境決定漂移容差。因?yàn)檫^大的漂移會導(dǎo)致廢品,所以制造商們都采用穩(wěn)定而可控的方法和抗漂移材料來制作容差嚴(yán)格的電阻器。在工廠中將漂移降低到最小的嚴(yán)格工藝和材料控制技術(shù),在現(xiàn)場卻不能將漂移降至最小。表1中的漂移容差在-25℃~+85℃的環(huán)境溫度及合理外應(yīng)力作用下是最壞情況的容差。除非制造商另有說明,溫度漂移是不可預(yù)測的,電阻器阻值可能會由于溫度的升高而增大或減小。在采用較低漂移容差之前,設(shè)計(jì)師應(yīng)該向電阻器制造商咨詢。
電阻器通常用r1或r2表示。遵照這個命名法,你可以用(1±t)r1來計(jì)算最終的電阻器阻值,以得到最壞情況的電阻器阻值,其中t是用小數(shù)表示的總?cè)莶?。你可以使用?減符號,因?yàn)槿莶畹臉O性取決于外部條件、制作方法、材料和內(nèi)部應(yīng)力。你在計(jì)算時應(yīng)該假設(shè)最壞情況的容差極性。你必須將各個電阻器容差表示為正的或負(fù)的,利用無論哪一個容差都能得到最壞情況的計(jì)算結(jié)果,除非數(shù)據(jù)表說明所有的電阻器都以指定的方向漂移。在計(jì)算r1=10 kω、容差為5%的絕對最壞情況的最大值時,你應(yīng)該使用(1+0.01(5)+0.01(5))r1=1.1r1=11 kω。而該電阻器的絕對最壞情況的最小值為(1-0.01p-0.01d)r1=(1-0.05-0.05)r1=9kω。
本文沒有詳細(xì)討論電容器容差的計(jì)算,你可以采用相同的方法對待電容器容差。由于各制造商用來制作電容器的方法差別很大,各類電容器之間的容差差別也比電阻器大得多。電解電容器的購買容差通常為80%,-20%,而有些玻璃電容器和npo陶瓷電容器的購買容差則為1%。一般而言,最好將所有電容器容差增大至三倍,除非制造商的產(chǎn)品說明書另有不同建議。這種做法從保守的角度來看是錯誤的,不過在你不了解情況時就是一種很好的判斷方法。