Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Berechnen von Widerstandswerten


von interrupt (Gast)


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Frage :

Gibt es im Internet eine Seite oder ein Freeware-Programm, womit man 
schnell die optimale Kombination (möglichst geringe Anzahl, gute 
Annäherung)  von Widerständen berechnen kann, die einen gewünschten 
(ohmschen) Gesamtwiderstand ergeben ?

Danke, Interrupt

von Börge (Gast)


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von MaWin (Gast)


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interrupt schrieb:
> Widerständen berechnen kann, die einen gewünschten (ohmschen)
> Gesamtwiderstand ergeben

Nimm doch einfach den passenden aus der Normreihe der gewünschten 
Präzision.

http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html

Die Bereiche, um die ein Wert abweichen darf, überlappen sich.

Es ist weder nötig noch sinnvoll, mehrere ungenaue und schwankende Werte 
in Reihe zu kombinieren, es wird dadurch nicht besser.

Überlege dir lieber die notwendige Toleranz, 1% oder 0.1%.

von Possetitjel (Gast)


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MaWin schrieb:

> Es ist weder nötig noch sinnvoll, mehrere ungenaue
> und schwankende Werte in Reihe zu kombinieren, [...]

Doch.

Ich habe i.d.R. E6/1% vorrätig; daraus kann man fast
alle Werte der E24 zusammensetzen.

Lohnt sich natürlich nur im Labor; in der Fertigung
nimmt man selbstverständlich direkt die passenden
Werte.

von Possetitjel (Gast)


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interrupt schrieb:

> Gibt es im Internet eine Seite oder ein Freeware-Programm,
> womit man schnell die optimale Kombination (möglichst
> geringe Anzahl, gute Annäherung)  von Widerständen berechnen
> kann, die einen gewünschten (ohmschen) Gesamtwiderstand
> ergeben ?

Ja, gibt es.

Dann gibt es noch die rohe Gewalt: Wer programmieren kann,
erzeugt sich EINMALIG eine Liste, in der systematisch alle
in Frage kommenden Kombinationen berechnet und nach dem
Ergebnis sortiert abgespeichert werden.

Wenn man jetzt einen bestimmten Wert braucht, schaut man
in der Liste an der entsprechenden Stelle nach und sieht
dann alle Kombinationen, die ähnliche Werte geben.

Im Anhang meine Liste für E12.

von Toxic (Gast)


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interrupt schrieb:
> Gibt es im Internet eine Seite oder ein Freeware-Programm, womit man
> schnell die optimale Kombination (möglichst geringe Anzahl, gute
> Annäherung)  von Widerständen berechnen kann, die einen gewünschten
> (ohmschen) Gesamtwiderstand ergeben ?

Ja - hier

http://downloads.dk8pp.de/

Datei ParSer.7z downloaden und entpacken.
Ist ein portable Programm - braucht nicht installiert zu werden..

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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MaWin schrieb:
> Es ist weder nötig noch sinnvoll, mehrere ungenaue und schwankende Werte
> in Reihe zu kombinieren, es wird dadurch nicht besser.

Ob es nötig oder sinnvoll ist, muss jeder für sich entscheiden, aber
eine Erhöhung der Genauigkeit ist durchaus möglich.

Einfaches Beispiel:

Ich brauche 14kΩ, habe aber nur E24 mit 5% vorrätig.

Option 1: Ich nehme den nächstkleineren Wert, nämlich 13kΩ.

  Der tatsächliche Wert liegt im Bereich 12,35..13,65kΩ, der maximale
  Fehler somit bei 11,8%.

Option 1: Ich nehme den nächstgrößeren Wert, nämlich 15kΩ.

  Der tatsächliche Wert liegt im Bereich 14,25..15,75kΩ, der maximale
  Fehler somit bei 12,5%.

Option 3: Ich schalte 13kΩ und 1kΩ in Reihe.

  Der tatsächliche Wert liegt im Bereich 13,30..14,70kΩ, der maximale
  Fehler somit bei 5,0%.

Durch das Zusammenschalten zweier Widerstände kann in diesem Fall der
maximale Fehler also mehr als halbiert werden.

Aber wie Possetitjel schon schrieb: Für ein Serienprodukt wird man
i.Allg. auf das Zusammenstückeln von Widerständen verzichten und gleich
den passenden Wert aus einer höheren Reihe nehmen.


Ein anderer Aspekt in diesem Zusammenhang ist aber IMHO viel wichtiger:

Oft müssen die in einer Schaltung verwendeten Widerstände keine exakt
vorgegebenen Werte haben, sondern nur deren Relation zueinander stimmen.

Einfaches Beispiel:

Ich möchte mit einem Opamp einen nichtinvertierenden Verstärker mit A=5
unter Verwendung von E24-Widerständen aufbauen. Die beiden Widerstände
R1 und R2 müssen dazu im Verhältnis 4:1 stehen.

Option 1: Ich gebe für R1 den "schönen" Wert 10kΩ vor.

  Damit errechnet sich R2 zu 10kΩ / 4 = 2,5kΩ. Der nächstliegende Wert
  in E24 ist 2,4kΩ. Die damit erzielte Verstärkung liegt im Bereich
  4,77..5,61, der maximale Fehler somit bei 12,1%.

Option 2: Ich gebe für R2 den "schönen" Wert 1kΩ vor.

  Damit errechnet sich R1 zu 1kΩ · 4 = 4kΩ. Der nächstliegende Wert in
  E24 ist 3,9kΩ. Die damit erzielte Verstärkung liegt im Bereich
  4,53..5,31, der maximale Fehler somit bei 9,4%.

Option 3: Ich probiere mehrere Kombinationen von R1 und R2 durch.

  Dabei stelle ich fest, dass R1=12kΩ und R2=3kΩ am besten passen. Die
  damit erzielte Verstärkung liegt im Bereich 4,61..5,42, der maximale
  Fehler somit bei 8,4%.

Der Gewinn von Option 3 gegenüber den beiden anderen Optionen ist nicht
riesig, kostet dafür aber auch überhaupt nichts, da man nach wie vor nur
zwei Widerstände der E24-Reihe benötigt. Ich hatte aber schon Fälle
(meist mit mehr als zwei Widerständen, bspw. für einen Schmitt-Trigger),
wo die Optimierung der Widerstandswerte eine deutlichere Verbesserung
brachte.

Ein universelles Tool für solche Optimierungen kenne ich nicht. Ich habe
mir deswegen für den Eigengebrauch ein Progrämmchen zusammengefrickelt,
das leider jedesmal für die jeweilige Anwendung angepasst werden muss
und deswegen nicht als universell angesehen werden kann. Dafür hat man
aber die Möglichkeit, mehrere Widerstände nach einem beliebigen
Kriterium zu optimieren.

von MaWin (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Ich habe i.d.R. E6/1% vorrätig

Und woher soll die Software das wissen ?
Du müsstest jeden Wert den du hast einzeln eingeben,
damit die Software kombinieren kann.

von Udo K. (Gast)


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Das ist ein Einzeiler...

Also z.B. gewünschter Widerstand Rx = 102 Ohm

Wähle den nächstgrösseren Normwiderstand,
also R1 = 120 Ohm im Falle der E24 Reihe.

Jetzt schalte einen Widerstand R2 parallel,
um die 120 Ohm auf 102 Ohm zu verkleinern.

R2 = 1 / (1/102 - 1/120) = 680

In dem Fall geht es sich genau aus, sonst
musst du halt runden...

Das angehängte Kommandozeilen Programm macht das
"Brute Force" auch für bis zu sechs parallel
geschaltete Widerstände.
Wobei es aber alle Kombinationen abarbeitet,
die die Genauikgkeitsanforderung erfüllen.

Die Kombination mit möglichst vielen gleichen
Widerständen (=grösste Leistung) wird ausgegeben.
Mit der Debugging Option (-g-1) sieht man auch alle
möglichen Kombinationen mit den Gewichtungsfaktoren
für Leistung, gleiche Widerstände und Genauigkeit.

Man kann da auch ein Textfile angeben, dass die
lagernden Widerstände auflistet.

von reihaus (Gast)


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von Werner H. (werner45)


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In Excel oder Calc kann man sich die einfachen Formeln reinhacken und 
dabei noch nach Wunsch anpassen.
Z.B. mit 0,1 % Toleranz variiert den Gesamtwiderstand anzeigen lassen.

Das ist so schnell gemacht, daß ich mir das nicht abgespeichert habe.

Gruß   -   Werner

von Helmut L. (helmi1)


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Yalu X. schrieb:
> Für ein Serienprodukt wird man
> i.Allg. auf das Zusammenstückeln von Widerständen verzichten und gleich
> den passenden Wert aus einer höheren Reihe nehmen.

Nicht unbedingt. Ein SMD Automat hat nur eine maximale Anzahl von 
Feedern fuer Bauteile. Hat man mehr verschiedene Bauteile muss man einen 
groesseren Automaten oder einen zweiten haben. Deshalb kann es hier 
schon mal von Vorteil sein den Wert aus mehreren anderen zusammen 
zusetzten. Die zusaetzliche Zeit spielt hier meist keine Rolle.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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und dann gibt es hier noch meine Tabellen, allerdings nicht zum 
Hintereinanderschalten sondern für Spannungsteiler:
https://www.mikrocontroller.net/articles/E24-Teiler
https://www.mikrocontroller.net/articles/E48-Teiler
https://www.mikrocontroller.net/articles/E96-Teiler

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