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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Genauigkeit von Widerstandsnetzwerken


Autor: Sven (Gast)
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Moin

Für die Lesefaulen gleich vorweg die Frage:
Wie genau sind in Widerstandsnetzwerken (stern und parallel Ausführung) 
die Widerstände im Verhältnis untereinander. Wenn ich möglichst gleich 
große Widerstände brauche, wäre dies eine Alternative zu einzelnen 
Präzisionswiderständen aus einer Fertigung?

Warum ich das wissen will?
Ich habe einen Vollwellengleichrichter wie unter
http://www.loetstelle.net/grundlagen/operationsver...
beschrieben aufgebaut.
Das Teil funktioniert soweit. Einziges Manko das ich sehe ist die 
Genauigkeit der einzelnen Widerstände. Die Anforderungen für eine 
möglichst präzise Gleichrichtung des Signals sind, dass alle Widerstände 
gleich groß sind. Bei meinem Versuchsaufbau mit 0815 Widerständen aus 
der Bastelkiste habe ich bereits leichte Abweichungen. Ob das Signal 
selbst komplett ein wenig verstärkt oder gedämpft wird ist mir 
eigentlich egal, nur sollten die einzelnen Halbwellen nicht 
unterschiedlich behandelt werden.
Ich sehe 3 Möglichkeiten
1) 0,1% Widerstände für sündhaft teures Geld kaufen
2) Billige Widerstände kaufen, und schauen dass sie aus der gleichen 
Serie sind
3) fertige Netzwerke einsetzten, in der Hoffung, dass fertigungsbedingt 
wenigstens in einem Netzwerk alle Widerstände annähernd gleich groß 
sind.
Wenn mir jemand bezüglich Punkt 2 oder 3 aufklären kann, wäre ich ganz 
dankbar.

LG Sven

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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So, ich hab auch mal in den Lötstelle-Link geschaut.

Wenn es wirklich nur um Gleichheit geht, könnte Lösung 2 brauchbar sein.

Kauft man ein Tütchen Widerstände mit z.B. 100 Stück, besteht eine gute 
Chance, daß die Werte innerhalb dieser Packung nicht weit tolerieren, 
auch wenn die Toleranzangabe an sich größer ist. Garantiert ist das aber 
eben nicht.

Andere Möglichkeit: Aus diesem Tütchen Widerstände die ähnlichsten mit 
einem Ohmmeter herausmessen. Dabei braucht das Ohmmeter nicht mal 
präzise zu sein.

Bei R2/2 schaltet man dann am besten 2 Stück von R2 parallel.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Weshalb muss die Messung denn wie genau sein ? Anders gefragt : Was 
bringt  die Gewissheit, dass ein Messwert zB 0.1% genau ist ?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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@Verschneiter Tag:

?????

Rembrandt? Bratkartoffeln?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wenn die Widerstaende dann gleich sind kommt der Offset und vielleicht 
die Anstiegszeit der OpAmp. Und jedes Mal sollte man sich Fragen, 
weshalb brauche ich welche Genauigkeit. Nein ?

An den Poster : ueber welchen Frequenzbereich und ueber welchen 
Amplitudenbereich soll denn gemessen werden ?

Autor: Falk Brunner (falk)
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http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm

Die letzte Version, braucht nur zwei möglichst gleiche Widerstände (R2, 
R3).

VORSICHT! In der letzten Schaltung fehlt C1 parallel zu D1, der wird 
aber gebraucht, je nach OPV-Typ und dessen interner Kompensation!!!

MFG
Falk

Autor: Anja (Gast)
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Sven schrieb:
> 2) Billige Widerstände kaufen, und schauen dass sie aus der gleichen
> Serie sind

Hallo,

wie lange soll das denn funktionieren. Bei billigen Widerständen ist oft 
die Alterungsbeständigkeit nicht so gut wie bei hochwertigeren. Wenn Du 
von Hand lötest ist jeder Widerstand dann individuell gealtert.

Bei normalen 1%-SMD-Widerständen (Yageo RC1206) ist z.B. die Alterung 
durch Löten bis 0,5% spezifiziert. Weitere 1% durch Alterung bei 1000 
Stunden unter Nennlast.

Bei 0,1%-Widerständen (Vishay MPR24) sind Werte um 0,01% fürs Löten und 
0,05% über 1000 Stunden bei Nennlast angegeben.

Auch bei billigen Widerstandsnetzwerken wird sich um die Alterungsthemen 
und Temperaturgang kein Hersteller Gedanken machen sofern der Gleichlauf 
nicht spezifiziert ist.

Gruß Anja

Autor: lightninglord (Gast)
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Wie wärs damit:

Einen Widerstand ( am besten Metallfilm ) der 95% deines gewünschten 
Wertes entspricht, dann noch ein Präzisionstrimmer ( Mehrgang ) mit etwa 
10% des Wertes und die in Reihe, schon kannste deinen Wert mit fast 
beliebiger Genauigkeit einstellen. Bei uns inner Firma machen wir so 
Widerstands-Betriebsnormale.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sven schrieb:
> 2) Billige Widerstände kaufen, und schauen dass sie aus der gleichen
> Serie sind

Nimm Variante 2 und ersetze "billige" durch "gute Metallfilmwiderstände, 
die ggfs. ein paar ct mehr kosten".

Für die Langzeitstabilität gilt das von Anja geschriebene, also ein paar 
Temperaturzyklen durchfahren und danach die Genauigkeit erneut 
kontrollieren.

Der Hauptgrund für den Einsatz von Widerstandsnetzwerken (auf gleichem 
Keramik- oder Metallträger) wäre in so einer Anwendung für mich 
lediglich ein Aspekt: Guter thermischer Gleichlauf.

Autor: Sven (Gast)
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danke mal soweit für eure Antworten. Mir ging es dabei nicht darum diese 
eine Schaltung abzustimmen. Praktisch habe ich das über 1%-Typen 
gemacht, so furchtbar genau musste es dann auch nicht sein. Natürlich 
sind die Widerstände nicht die einzigen Komponenten die das Signal 
verfälschen. Und zu guter letzt steht die Frage was braucht man 
eigentlich?
Mir ging es in erster Linie darum die Toleranzen besser einschätzen zu 
können, und generell in solchen Siuationen einen vertretbaren 
Kosten/Nutzenfaktor zu erreichen. Mein Fazit lässt sich nun wie folgt 
ziehen:

Potis die einen händischen Abgleich erfordern und dann womöglich wegen 
Alterung nachjustiert werden müssen, dürfte wohl zu den teuersten 
Lösungen zählen, ebso wie das händische Ausmessen von Widerständen.
Ob nun 0,1% oder 1% hängt von den konkreten Anforderungen ab, aber sie 
sind allemal besser als Widerstandsnetzwerke.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Wie genau sind in Widerstandsnetzwerken (stern und parallel Ausführung)
>die Widerstände im Verhältnis untereinander. Wenn ich möglichst gleich

da gibt's nur eine Antwort: siehe Datenblatt ... (sonst wäre es eine 
Antwort ins Blaue hinein)

Autor: Hagen Re (hagen)
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@jens: Du hast scheinbar noch keine Datenblätter von R-Netzwerken 
gelesen. Die Frage des Posters ist durchaus berechtigt.

Es gibt bei Vishay zb. Präzisionswiderstandsnetzwerke. Nur bei denen 
habe ich auch solche Toleranzangaben innerhalb des Netzwerkes gefunden. 
Dummerweise sind die schweine teuer weil sie oft per Laser kalibriert 
werden. Bei normalen und preiswerten Netzwerken findet man diese Angabe 
eben nicht im Datenblatt. Ergo zählt die Angabe der allgemeinen 
Toleranz. Ein Netzwerk mit 1% Toleranz sollte also innerhalb der 
Widerstand untereinander nur maximal 1% Unterschied aufweisen. Auf Grund 
der Bauweise und Fertigung ist aber zu vermuten das diese Toleranz viel 
geringer sein wird. Ich suchte damals auch nach solchen Angaben weil es 
bei vielen OpAmp Schaltungen durchaus sinnvoll wäre mit solchen 
Netzwerken zu arbeiten.

Gruß Hagen

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