مقدار استاندارد مقاومت‌ها و خازن ها (راهنمای انتخاب مقدار اهمی یا فارادی مناسب در طراحی مدارت الکترونیک)

1 سال پیش | 2799 مشاهده شده

در طراحی مدارات الکترونیکی با به کارگیری قانون ولتاژ (KVL)، جریان (KCL) شهف، مدل های ترانزیستوری و قطعات دیگر، مقادیر مناسب مقاومت‌ها و خازن ها را محاسبه می کنیم. با توجه به اینکه در محاسبات مداری و الکترونیکی با مسایل ریاضی روبه رو هستیم، اغلب اوقات مقدار مقاومت ها یا خازن ها عددی غیر رند است. مثلاً 1435 اهم و … .

حتماً با خودتون بیان می‌کنید که این موضوع چه اهمیتی دارد؟! اما زمانی که وارد پروژه های عملی الکترونیک می‌شوید با مساله ای به نام استاندارد مقاومت‌ها و خازن ها روبه رو خواهید شد!

برای کارخانه های سازنده قطعات الکترونیک مقدر نیست که تمام مقاومت‌های ممکن را طراحی و تولید کنند.

فرض کنید اگر بخواهیم مقاومت‌های یک اهم تا 10 کیلو اهم را تولید و به بازار عرضه کنیم. مشتری ا مقاومت 1435 اهم سفارش دهد. مشتری دیگری مقاومت 1805.5 اهم سفارش دهد. در ادامه با افزایش مشتری‌ها متوجه خواهید شد که با توجه به پیوستگی کمیت مقدار مقاومت‌ها باید میلیون‌ها انواع مقاومت را طراحی تولید کنیم؟!

آیا در عمل این کار شدنی است؟ بنابراین اینجا بود که استانداردهای مقاومت و خازن ایجاد شد. ما در ابتدا با توجه به حساسیت و نوع مداری که طراحی می‌کنیم ماکزییم تلورانس قابل قبول برای قطعات مدار را مشخص می‌کنیم و با توجه به آن از قطعات استاندارد مناسب استفاده می کنیم.

استانداردهای مقاومت ها

استانداردهای مقاومت برحسب اینکه در هر دهه اهمی چند مقاومت وجود داشته باشد به استانداردهای مختلف E3،E6 ،E12 ، E24 و … تقسیم می شود. اطلاعات هر استاندارد و تلورانس آن‌ها در جدول زیر آورده شده است.

سری	تلورانس (SIG FIGS)	تعداد مقادیر در هر واحد ده تایی
E3	>20%	3
E6	20%	6
E12	10%	12
E24	5% [normally also available in 2% tolerance]	24
E48	2%	48
E96	1%	96
E192	0.5%, 0.25% and higher tolerances	192

جدول 1: خلاصه سری مقدار مقاومت ترجیحی یا استاندارد EIA

معمولا سری های رایج در طراحی مدارات الکترونیک E12 و E24 می باشد. سری های E3و E6 امروز ه دیگر استفاده نمی شود. مقادیر هرکدام از سری های زیر در جدول های زیر بیان شده است.

استاندارد E12 (مقاومت)

1.0	1.2	1.5
1.8	2.2	2.7
3.3	3.9	4.7
5.6	6.8	8.2

جدول 2 : مقادیر مقاومت های استاندارد E12

استاندارد E24 (مقاومت)

1.0	1.1	1.2
1.3	1.5	1.6
1.8	2.0	2.2
2.4	2.7	3.0
3.3	3.6	3.9
4.3	4.7	5.1
5.6	6.2	6.8
7.5	8.2	9.1

جدول 3: مقادیر مقاومت های استاندارد E24

استاندارد E48 (مقاومت)

1.00	1.02	1.05
1.07	1.10	1.13
1.15	1.18	1.21
1.24	1.27	1.30
1.33	1.37	1.40
1.43	1.47	1.50
1.54	1,58	1.62
1.65	1.69	1.74
1.78	1.82	1.87
1.91	1.96	2.00
2.05	2.10	2.16
2.21	2.26	2.32
2.37	2.43	2.49
2.55	2.61	2.67
2.74	2.80	2.87
2.94	3.01	3.09
3.16	3.24	3.32
3.40	3.48	3.57
3.65	3.74	3.83
3.92	4.02	4.12
4.22	4.32	4.42
4.53	4.64	4.75
4.87	4.99	5.11
5.23	5.36	5.49
5.62	5.76	5.90
6.04	6.19	6.34
6.49	6.65	6,81
6.98	7.15	7.32
7.50	7.68	7.87
8.06	8.25	8.45
8.66	8.87	9.09
9.31	9.53	9.76

جدول 4: مقادیر مقاومت های استاندارد E48

استانداردهای خازن ها

مشابه بحث مقاومت ها برای خازن ها هم نمی توانیم هر مقداری طراحی و تولید کنیم. بنابراین باید به سراغ استاندارد ها برویم. به علت اینکه ساخت خازن از مقاومت سخت تر است برای خازن ها استاندارد و تنوع کمتری وجود دارد.

استاندارد با تلورانس 20 درصد (خازن)

(pF)	(pF)	(pF)	(F)	(F)	(F)	(F)
10	100	1000	0.010	0.10	1.0	10
15	150	1500	0.015	0.15	1.5
22	220	2200	0.022	0.22	2.2	22
33	330	3300	0.033	0.33	3.3	33
47	470	4700	0.047	0.47	4.7	47
68	680	6800	0.068	0.68	6.8

جدول 5: مقادیر خازن ها با تلورانس 20 درصد

استاندارد با تلورانس 10 درصد (خازن)

(pF)	(pF)	(pF)	(F)	(F)	(F)	(F)
10	100	1000	0.010	0.10	1.0	10
12	120	1200	0.012	0.12	1.2
15	150	1500	0.015	0.15	1.5
18	180	1800	0.018	0.18	1.8
22	220	2200	0.022	0.22	2.2	22
27	270	2700	0.027	0.20	2.7
33	330	3300	0.033	0.33	3.3	33
39	390	3900	0.039	0.39	3.9
47	470	4700	0.047	0.47	4.7	47
56	560	5600	0.056	0.56	5.6
68	680	6800	0.068	0.68	6.8
82	820	8200	0.082	0.82	8.2

جدول 6: مقادیر خازن ها با مقادیر تلورانس 10 درصد

1.0	1.1	1.2
1.3	1.5	1.6
1.8	2.0	2.2
2.4	2.7	3.0
3.3	3.6	3.9
4.3	4.7	5.1
5.6	6.2	6.8
7.5	8.2	9.1

1.0	1.1	1.2
1.3	1.5	1.6
1.8	2.0	2.2
2.4	2.7	3.0
3.3	3.6	3.9
4.3	4.7	5.1
5.6	6.2	6.8
7.5	8.2	9.1