Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Binär gestaffeltes Widerstandsarray


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von suchender (Gast)


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Ich suche ein Array aus Widerständen, bei dem man durch Kombinationen 
von binär gestaffelten Widerständen (nahezu) beliebige Werte im Bereich 
von 100 Ohm bis ca. 1 Megaohm einstellen kann. Im Prinzip eine kleine 
Widerstandsdekade. Jedes Array wird nur einmal konfiguriert. Die Art der 
Konfiguration ist offen. Größe max. 6*25 mm ohne Schalter. Eine 
elektronische Lösung sehe ich nicht, eine Betriebsspannung während des 
Einsatzes steht nicht zur Verfügung.

Die maximal vorkommende Gleichspannung ist 100 mV, die Auflösung soll in 
der Nähe von 0,02 % liegen und der TK bei 15 ppm/K. Moderate 
Stückzahlen, ein paar tausend p.a.

Notfalls setzte ich das aus Widerständen 0402 zusammen, aber ein Array 
wäre schöner.

Mit den Absagen verschiedener Vertriebler könnte ich so langsam die Bude 
tapezieren, hat jemand eine Idee wer sowas liefern könnte?

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Vielleicht kommt bei diesen Stückzahlen eine Dickschichtschaltung in 
Frage? (https://de.wikipedia.org/wiki/Dickschicht-Hybridtechnik) Da 
werden kundenspezifisch Leiterbahnen und Widerstände auf ein 
Trägermaterial gedruckt und können bei Bedarf anschließend noch per 
Laser abgeglichen werden.

Oder ist diese Technologie mittlerweile völlig out? Ich habe lange keine 
mehr gesehen...

DZDZ

von R. M. (Gast)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Vielleicht kommt bei diesen Stückzahlen eine Dickschichtschaltung in
> Frage?

Der Gedanke ging mir zu der Frage auch als Erstes durch den Kopf. Hatte 
früher mit Spannungsteilern in dB-Abstufungen, PCM30-a-law-Abstufungen 
und Ähnlichem zu tun, das dürfen auch Individualanfertigungen, im Rahmen 
größerer Lose gewesen sein
Was mir einfällt, was dagegen sprechen würde:

- der große Wertebereich 100Ohm bis 1M;
- Die Einrichtekosten werden wohl nicht "ohne" sein;

Die Widerstände müssten dann alle in Reihe geschaltet sein, mit der 
Möglichkeit, jeden unbenötigten einzeln kurzzuschließen (Schalter oder 
Relais).

Wird dann wohl doch darauf hinauslaufen, die Sache mit Standardwerten, 
schlimmstenfalls 10 Einzelwiderstände je Dekade, zusammenzuschalten.

mfG

von A. S. (achs)


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Wenn jedes Array nur einmal konfiguriert wird, dann suchst Du doch 
einfach nur einen Einstellbaren Widerstand von 100..1MOhm.

Erste Frage: woher kommt der Wert? Wird er sukzessive ausprobiert oder 
ermittelt und eingestellt?

Zweite Frage: Auflösung: wirklich 20mOhm bei 100R und 200R bei 1M?

von suchender (Gast)


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Der Wert wird individuell ermittelt und eingestellt.

Die Auflösung ist nicht über den vollen Bereich gleichmäßig notwendig. 
Es reicht aus, wenn jeder einzelne Widerstand eine Toleranz von 0,1 % 
hat.

von Dieter W. (dds5)


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suchender schrieb:
> ... der TK bei 15 ppm/K

Das dürfte mit Dickschicht kaum zu realisieren sein.


suchender schrieb:
> Es reicht aus, wenn jeder einzelne Widerstand eine Toleranz von 0,1 %
> hat.

Ach, wenn's weiter nichts ist...

: Bearbeitet durch User
von Bonzetto (Gast)


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Mal mit Vishay Kontakt aufnehmen. Deren Folienwiderstaende sind 
eigentlich custom made. Auch auf Standardwerte wartet man 4 Wochen, die 
werden dannin genau dieser Stueckzahl gefertigt. Dann werden sie auch 
Arrays machen wenn man das so wuenscht.

Dabei sollte man beachten, dass Praezisionswiderstaende nicht in SMD 
kommen, sondern nur bedrahtet. Ein SMD Widerstand ist beim Abkalten 
schon weg mit dem Wert.

von Achso? (Gast)


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Dieter W. schrieb:
> suchender schrieb:
>> ... der TK bei 15 ppm/K
>
> Das dürfte mit Dickschicht kaum zu realisieren sein.
>
>
> suchender schrieb:
>> Es reicht aus, wenn jeder einzelne Widerstand eine Toleranz von 0,1 %
>> hat.
>
> Ach, wenn's weiter nichts ist...

Und, das ist jetzt schwierig?

Widerstände mit 0,1% bekommt man in beliebigen Werten für <<0,5€/ Stück:
http://de.farnell.com/w/c/passive-bauelemente/festwiderstande/smd-chip-widerstande?widerstandstoleranz=posneg-0.1pc

Unser Bestücker kauft die für so um die 0,05€ / Stück. Selbst wenn man 
davon jetzt 100 braucht, ist das bezahlbar.

Wenn das nicht reicht, selbst 0,05% sind kein großes Problem:
http://de.farnell.com/w/c/passive-bauelemente/festwiderstande/smd-chip-widerstande?widerstandstoleranz=posneg-0.05pc

von suchender (Gast)


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Von Vishay warte ich noch auf die Antwort.

von Peter (Gast)


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suchender schrieb:
> Von Vishay warte ich noch auf die Antwort.

Ruf am besten direkt den Vertriebler an. Frank Weise

http://www.vishaypg.com/docs/49956/vpg_foil_resistors-contacts.pdf

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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R. M. schrieb:
> - der große Wertebereich 100Ohm bis 1M;
Wenn ich mich nicht irre, gibt es für verschiedene Widerstandsbereiche 
verschiedene Pasten, so dass zwar mehrere Druck-Vorgänge dafür 
erforderlich sind, aber alles mit normalen Geometrien zu machen ist.

> - Die Einrichtekosten werden wohl nicht "ohne" sein;
Vielleicht aber doch akzeptabel. Fragen kostet nix. Es ist doch "nur":
- Layouts für Leiterbahnen und verschiedene Widerstandsmasken machen
- Siebe anfertigen
- Abgleich-Laser programmieren
Das ist zwar mehr als eine einfache Leiterplatte zu machen, aber dennoch 
sehr überschaubar. Leider habe ich keinen Kontakt zu einem 
Dickschicht-Hersteller (mehr).

Dann in der Fertigung: Mehrere Druckvorgänge + Abgleich. Vielleicht bei 
diesen Stückzahlen noch nicht so gut automatisierbar.

Achso? schrieb:
> Widerstände mit 0,1% bekommt man in beliebigen Werten für <<0,5€/ Stück:
> 
http://de.farnell.com/w/c/passive-bauelemente/festwiderstande/smd-chip-widerstande?widerstandstoleranz=posneg-0.1pc
>
> Unser Bestücker kauft die für so um die 0,05€ / Stück. Selbst wenn man
> davon jetzt 100 braucht, ist das bezahlbar.
Das sehe ich so ähnlich. Vielleicht nicht mit TK15 (wie gefordert), aber 
z. B. bei Mira Electronic: 0805, TK25, Reihe E96: -,25 / -,108 und 
-,059€ für 10 / 100 und 1000 Stück a. L.. TK15: Ca. doppelter Preis.

DZDZ

von Erich (Gast)


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>100 Ohm bis ca. 1 Megaohm
>0,02%

Wieviele (binäre) Stufen sollen es überhaupt sein?
Hast du bedacht, daß dann die Genauigkeit der grössten Stufe (500k) 
unbedingt besser sein muss als der Absolutwert der kleinsten Stufe?
Natürlich gilt das auch für die Zwischenstufen, sonst gibt es hässliche 
Sprünge im Ergebniswert.
Hatte sowas für spezielles Messgerät mal gebaut vor Jahren, mit 8 
Stufen, aber nur Maximalwert 240 Ohm. Verwendet wurden E96 Werte 1%. 
Grobe Stufe(n) waren zusammengesetzt aus Parallelschaltung mehrerer 
Widerstandswerte um händische Selektion zu vermeiden. Ging so leidlich. 
Alles bedrahtete R, kein Smd. Umschaltung bzw. Überbrückung durch 
Relais.
Gruss

von Jack (Gast)


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suchender schrieb:
> Die Auflösung ist nicht über den vollen Bereich gleichmäßig notwendig.
> Es reicht aus, wenn jeder einzelne Widerstand eine Toleranz von 0,1 %
> hat.

Die Aussage ist ein bisschen merkwürdig, das ist dir schon klar?

Nein warte, mal zurück zum Anfang. Das Ganze ist merkwürdig. Ein über 
vier Dekaden (damit 1:10000) in der Fertigung einstellbarer Widerstand 
ist gesucht. Oder soll der etwa noch im Feld (einmalig) einstellbar 
sein?

Was soll damit kompensiert/abgeglichen werden, was mit einem Faktor von 
10000 variiert? Oder willst du auf analoge Art und Weise so etwas wie 
eine ID oder Seriennummer einstellen?

Wäre es nicht vernünftiger, eine Vorselektion dessen, was um den Faktor 
10000 variiert, vorzunehmen, statt am Ende zu versuchen etwas mit einem 
1:10000 einstellbaren Widerstand zu retten?

Zum Beispiel eine Vorselektion so dass du nur eine Variation von, sagen 
wir mal, Faktor 5 beim Abgleich hast. Wenn das zu viel Ausschuss 
produziert kannst du ja mehrere Gruppen anlegen, z.B grob logarithmisch 
gestaffelt (muss mit ca. 100, 200, 500, 1000, 2000, ... 1MOhm 
kompensiert werden).

Zum groben Vorabgleich wird ein gruppenspezifischer Widerstand bestückt. 
Beim eigentlichen Abgleich wird der genaue noch fehlende Wert 
ausgemessen und von Hand nachbestückt.

von suchender (Gast)


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Jack, es ist nicht so kompliziert, wie du mutmasst. In einem Bereich von 
ca. 100 bis ca. 100k muss ein Widerstand mit einer guten Auflösung 
konfiguriert werden. Dazu ist ein binär gestaffeltes Netzwerk von eben 
100 bis 1 M ein möglicher Lösungsansatz.

Handbestückung ist exakt das, was abgelöst werden soll.

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