許容差と測定不確かさは別々に予算化する

公称はモデルの中心

公称値は設計計算に使う数です。部品許容差は周りの範囲を、計器不確かさは測定で確立できる範囲を定義します。数値シミュレータ許容差とも異なります。理想SPICEの10 kΩ抵抗は意図的に値を変えない限り±1%部品にはなりません。

10 kΩ、100 nFローパスでR ±1%、C ±5%とします。公称コーナー159.154943 Hzです。最小は両値最大で$159.154943/(1.01\times1.05)=150.075382$ Hz、最大は両値最小で$159.154943/(0.99\times0.95)=169.223757$ Hzです。独立許容範囲での最悪境界で、確率見積もりではありません。

抵抗比の例

Rf = 100 kΩ、Rg = 10 kΩの非反転段は公称利得11です。両抵抗±1%なら最小$1+100(0.99)/(10(1.01))=10.801980$、最大$1+100(1.01)/(10(0.99))=11.202020$です。各抵抗が±1%でも比が自動的に±1%にはなりません。整合抵抗ネットワークには別の比許容差仕様がある場合があります。

温度ドリフトは室温許容差計算の外へ値を動かし得ます。50 ppm/°C抵抗で40°C変化なら、線形温度係数の仮定で追加相対変化は約0.2%です。コンデンサの電圧依存も大きな項になり得ます。実設計には実特性を使います。

有用な測定を計画する

設計要件と既知不確かさに基づき合否区間を書きます。計器が160 Hz、不確かさ±2 Hzなら、正確な160.000 Hzでなく区間を支持します。限界近傍の結果は自動合格でなく、より良い測定が必要かもしれません。

ランダムなモンテカルロの前に最悪の部品組み合わせを掃引します。乱数サンプルは合法な極値を見逃し得て、分布仮定が必要です。モデル、テスト値、測定設定、合否規則を残し、他の学習者が図だけでなく判断を再現できるようにします。