Γιατί οι αντιστοί χρησιμοποιούν τυπικές τιμές όπως 4.7 kΩ αντί για στρογγυλές αριθμούς

Πολλοί αρχάριοι στο σχεδιασμό περιβάλλοντος κύκλων μπορεί να βρουν τις κανονικές τιμές των αντιστών μυστηριώδεις. Γιατί κοινές τιμές όπως 4,7 kΩ ή 5,1 kΩ αντί για στρογγυλές αριθμούς όπως 5 kΩ?

Ο λόγος βρίσκεται στη χρήση ενός εκθετικού συστήματος κατανομής για τις τιμές των αντιστών, που προσδιορίζεται από τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC). Αυτό το σύστημα ορίζει μια σειρά προτιμώμενων τιμών, συμπεριλαμβανομένων των σειρών E3, E6, E12, E24, E48, E96 και E192.

Για παράδειγμα:

• Η σειρά E6 χρησιμοποιεί ένα ποσοστό περίπου 10^(1/6) ≈ 1,5

• Η σειρά E12 χρησιμοποιεί ένα ποσοστό περίπου 10^(1/12) ≈ 1,21

Στην πράξη, οι αντιστοί δεν μπορούν να κατασκευαστούν με τέλεια ακρίβεια—κάθε ένας έχει μια καθορισμένη ευελιξία. Για παράδειγμα, ένας αντίστατης 100 Ω με 1% ευελιξία είναι αποδεκτός αν η πραγματική του τιμή βρίσκεται μεταξύ 99 &Ω και 101 &Ω. Για την βελτιστοποίηση της παραγωγής, η Αμερικανική Ένωση Ηλεκτρονικής Βιομηχανίας θέσπισε ένα κανονικό σύστημα προτιμώμενων τιμών.

Θεωρήστε αντιστοί με 10% ευελιξία: αν ένας αντίστατης 100 &Ω είναι ήδη διαθέσιμος (με εύρος ευελιξίας 90 &Ω έως 110 &Ω), δεν υπάρχει ανάγκη να παραχθεί ένας αντίστατης 105 &Ω, καθώς θα βρίσκεται στο ίδιο αποτελεσματικό εύρος. Η επόμενη απαραίτητη τιμή θα είναι 120 &Ω, το εύρος ευελιξίας του οποίου (108 &Ω έως 132 &Ω) ξεκινά όπου τελειώνει το προηγούμενο. Οπότε, μέσα στο εύρος 100 &Ω έως 1000 &Ω, χρειάζονται μόνο συγκεκριμένες τιμές—όπως 100 &Ω, 120 &Ω, 150 &Ω, 180 &Ω, 220 &Ω, 270 &Ω, και 330 &Ω—. Αυτό μειώνει τον αριθμό των διαφορετικών τιμών στην παραγωγή, μειώνοντας το κόστος παραγωγής.

Αυτός ο αρχής της εκθετικής κατανομής εμφανίζεται και σε άλλους τομείς. Για παράδειγμα, οι Κινέζικες νομίσματα περιλαμβάνουν 1, 2, 5, και 10 ών, αλλά όχι 3 ή 4 ών—επειδή τα 1, 2, και 5 μπορούν να συνδυαστούν αποδοτικά για τη σύνθεση οποιασδήποτε ποσότητας, μειώνοντας τον αριθμό των απαιτούμενων νομίσματων. Παρόμοια, οι μεγέθη των δακτυλίων στυλογράφων συχνά ακολουθούν μια ακολουθία όπως 0,25, 0,35, 0,5, και 0,7 mm.

Επιπλέον, η λογαριθμική διαστολή των τιμών των αντιστών εξασφαλίζει ότι, εντός μιας δεδομένης ευελιξίας, οι χρήστες μπορούν πάντα να βρουν μια κατάλληλη κανονική τιμή. Όταν οι τιμές των αντιστών ακολουθούν μια εκθετική πρόοδο συμφωνημένη με την ευελιξία τους, τα αποτελέσματα κοινών μαθηματικών πράξεων (πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός, διαίρεση) παραμένουν επίσης εντός προβλέψιμων ορίων ευελιξίας.