Bakit Gumagamit ng Pamantayang mga Halaga ang mga Resistor Tulad ng 4.7 kΩ Kaysa sa Bilog na mga Numero

Maraming mga baguhan sa disenyo ng sirkwito ang maaaring maging napatulala sa mga pamantayang halaga ng resistor. Bakit ang mga karaniwang halaga tulad ng 4.7 kΩ o 5.1 kΩ hindi mga bilog na numero tulad ng 5 kΩ?

Ang dahilan ay nasa paggamit ng isang sistemang exponential distribution para sa mga halaga ng resistor, na inilapat ng International Electrotechnical Commission (IEC). Ang sistema na ito ay naglalaman ng isang serye ng mga piniling halaga, kabilang ang E3, E6, E12, E24, E48, E96, at E192 series.

Halimbawa:

• Ang E6 series ay gumagamit ng ratio na humigit-kumulang 10^(1/6) ≈ 1.5

• Ang E12 series ay gumagamit ng ratio na humigit-kumulang 10^(1/12) ≈ 1.21

Sa praktikal na gamit, hindi maaaring gawin ang mga resistor na may perpektong presisyon—bawat isa ay may tinukoy na tolerance. Halimbawa, ang isang 100 Ω resistor na may 1% tolerance ay tanggap kung ang aktwal na halaga nito ay nasa pagitan ng 99 Ω at 101 Ω. Upang i-optimize ang produksyon, itinatag ng American Electronics Industry Association ang isang pamantayang sistema ng mga piniling halaga.

Isaalang-alang ang mga resistor na may 10% tolerance: kung ang isang 100 Ω resistor ay nandoon na (na may tolerance range mula 90 Ω hanggang 110 Ω), walang pangangailangan na gawin ang isang 105 Ω resistor, sapagkat ito ay matatagpuan sa parehong epektibong range. Ang susunod na kinakailangang halaga ay 120 Ω, kung saan ang tolerance range nito (108 Ω hanggang 132 Ω) ay nagsisimula kung saan natapos ang nakaraan. Kaya, sa loob ng 100 Ω hanggang 1000 Ω range, ang lang kailangang mga halaga—tulad ng 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω, 180 Ω, 220 Ω, 270 Ω, at 330 Ω—ay kailangan lamang. Ito ay binabawasan ang bilang ng mga distinct na halaga sa produksyon, at binababa ang mga gastos sa paggawa.

Ang prinsipyong exponential distribution na ito ay lumilitaw din sa iba pang mga lugar. Halimbawa, ang mga denominasyon ng pera sa Tsina ay kasama ang 1, 2, 5, at 10 yuan, ngunit hindi 3 o 4 yuan—dahil ang 1, 2, at 5 ay maaaring kombinahin nang epektibo upang bumuo ng anumang halaga, na binabawasan ang bilang ng mga kinakailangang denominasyon. Katulad nito, ang mga laki ng tip ng pen madalas ay sumusunod sa isang sequence tulad ng 0.25, 0.35, 0.5, at 0.7 mm.

Bukod dito, ang logarithmic spacing ng mga halaga ng resistor ay nag-aasure na, sa loob ng isang tiyak na tolerance, maaari palaging makahanap ang mga gumagamit ng isang angkop na standard na halaga. Kapag ang mga halaga ng resistor ay sumusunod sa isang exponential progression na alamin ang kanilang tolerance, ang resulta ng mga karaniwang mathematical operations (pagdaragdag, pagbabawas, pagpaparami, pagsasama-sama) ay nananatiling nasa maipagpalagay na tolerance bounds.