抵抗-ビニングと奇妙な分布

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この最近の質問に対するコメントで、抵抗のビニングに関連するちょっとした癖について読んだ。

一部のメーカーは、たとえば実際には同じバッチで製造された1％と5％の抵抗器を販売します。抵抗器が値でソートされている場合、より正確なものは1％のカテゴリーに分類され、わずかに高い価格で販売され、精度の低いものは5％の抵抗器として販売されます。

このソート方法により、このプロセスを実行する5％の抵抗が公称値の1％以内に収まらないことが保証されます。言い換えると、1 k +/- 5％の抵抗は、[950、990]または[1010、1050]の範囲の抵抗を持ちますが、[990、1010]の範囲ではありません。 $\Omega$

これは実際に起こりますか？部品はまだあなたが支払っているものだと思いますが、5％の抵抗が1％の許容範囲内にある確率が0であることは本当に奇妙に思えます。

resistors tolerance

— グレッグ・デオン
ソース

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メーカーが、仕様内の消費者コンポーネントを提供しながら、利益を最大化したいと思うのはどうして奇妙なことでしょうか？これが、アプリケーションで最悪のケースが機能するコンポーネントを購入する理由です。

— I.ウォルフ

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これは私がずっと前に聞いた話を思い出させます。製造業者は、100分の1の保証故障率で部品を販売していました。1箱に100ユニットが収まっています。ある顧客は、ボックス内の特定の場所に常に欠陥部品があることに気付きました。製造業者は実際にすべての部品をテストし、100個の各ボックスに1つの欠陥部品を配置

— JRE

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営業担当者が顧客に1％の故障率の低価格を設定したためです。製造業者はとにかく部品の100％テストを行っていたため（その製品の他の要件であり、1人または2人の顧客の方法論を変更するには高すぎます）、価格を正当化するために100人に1人を減らしました。

— JRE

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@Kynitを使用すると、破棄して動作するものに置き換える必要がなくなります。

— ウィル

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@JRE：私が聞いた話では、自動車会社が日本のメーカーに100万個のチップを大量に注文し、せいぜい0.01％が欠陥品であると指定したという話でした。数千のチップのチューブと一緒に、100個のチップが入ったバギーが入った木箱が到着しました。それらが何であるかを尋ねられたとき、製造業者はそれらが「欠陥のある」ものであることを示しました[したがって、彼らは残りの999,900チップが良いことを確信しており、おそらく出荷よりも少ないという考えにs辱されたと感じたことを示しています100％完璧な製品]。

— スーパーキャット

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ポイントは、それが起こるかもしれないということです。

この問題を見る正しい方法は、指定された許容範囲内の誤差の分布について何も仮定しないことです。ディストリビューションが設計に最も不便であることを常に想定してください。そうでないことは分からないからです。

データシートで指定された許容範囲を超えて何かがどのように動作するかを推測することは無意味であり、トラブルに巻き込まれるだけです。

— オリン・ラスロップ
ソース

私はそれが公平だと思います-私はここに座って素敵で滑らかなベルカーブを描いていますが、これが事実でなければならないということは何もありません。

— グレッグデー

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@Kynitプロセスの詳細を知らなければ、滑らかなベル曲線を想定できません。分布は最初から非対称などである可能性があります。また、分布のピークが目的の値に達する可能性はあまりありません。それは良い結果ですが、めったに達成されません。1％の部品の分布を見ると、歪んでいることがわかります。

— モニカ

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このソート方法により、このプロセスを実行する5％の抵抗が公称値の1％以内に収まらないことが保証されます。

これは間違った結論です。

たとえば、生産部品の90％が公称値の1％以内に収まるが、販売量の10％のみが1％仕様の部品である場合、「5％」部品の約89％がまだ値内にあります。公称の1％。

— フォトン
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ええ、これはマイクロプロセッサーで起こりました。それらは最も高い周波数でテストされ、失敗したものはより低い周波数で再テストされます。合格すれば、より低い定格のプロセッサになります。需要を満たすのに十分な評価の低いものはないため、オーバークロックはしばしば機能します。

— ローレンペクテル

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私の経験では、それは起こりません（抵抗器は現代では価値に合わせてトリミングされ、製造されてから分類されません）が、それは分布の中心が公称値になることも、分布が必ずしも通常のように見えることも意味しません曲線。

たとえば、5％の抵抗では、トリミング装置が公称値に設定される場合がありますが、切断の遅延は、値が公称値よりも体系的に高いことを意味します。またはゼロシフトに加えて、測定間の変動があります。通常の値が公称値の1〜2％の範囲内にある限り、ユニットごとの変動によって大量のスクラップが発生することはないため、それで実行されます。

通常、100Kを使用するなどのことを行うことにはいくつかの利点があります|| DACのMSビットとして100K、100K、および100K + 100K（すべて同じバッチから）ですが、それでもチャンスがあります。テストし、やり直しの準備が必要です。部品が労働力に比べて高価な場合、価値があります。先進国ではめったにありません。

— スペロペファニー
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はい、それは起こる可能性がありますが、他のことも起こるかもしれません。

楽しみのために、最近、100％1％150kΩ抵抗器の抵抗値を半自動的に測定してアーカイブするコードをいくつか作成しました（十分な精度のある機器を使用）。データはもう手元にありませんが、値はガウス分布の半分のように見える分布で、148.5Ωから149.3Ωの範囲です。

Olinが言ったように、時折許容値から少し外れた値を見つける場合でも、何かが起こることを期待してください。

— プラズマHH
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私はそれが1940年代から60年代などに起こっていたことを知っています。それについては、お父さんのPractical Wirelessなどの古い電子雑誌で読んだことを覚えています。

ただし、私の知る限り、@ Spehro Pefhanyは正しいものであり、抵抗器は少なくとも80年代から仕様に合わせて調整されています。2つの別々のステップでトリムと測定を行うことは意味がありません-それらは測定され、トリムされ、おそらく一度だけパックされます。

— リバースエンジニア
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用語。

「製造業者が5％の抵抗器を選別し、残りを10％としてタグ付けすると、最終的にバイモーダル分布の10％の抵抗器になります。「ウサギの耳分布」としても知られています。 - 「許容誤差10％の抵抗... ...それは何に適していますか？」

これは実際に起こりますか？

時々いいえ。

「おそらく5％の抵抗は1％から5％（ガードバンドが少ない）-1％未満の場合、より厳しい許容範囲として一般に販売されます...会社がこれを行う理由の背後にある理論を理解しています実際には、それが実際に行われたという証拠はまだありません。実際、EEVblogの「実験」の結果は、この種のビニングがDaveがテストした抵抗器では行われなかったことを示しています。- Redditに：抵抗の許容誤差に関する簡単な質問。

時々はい。

「マルチメーターを使用して各抵抗器を測定しました...ヒストグラムに2つの異なる「バンプ」があるようです。」- パウロオリベイラ

「私の学校の研究室の1つ（〜十数年前）で、数十個の比較的低い許容値の抵抗器をテストしました。」- ダンニーリー

— デビッドキャリー
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