Допуски и неопределённость измерения требуют отдельных бюджетов

Номинал — центр модели

Номинальное значение — число для арифметики проекта. Допуск компонента задаёт диапазон вокруг него, а неопределённость прибора — что может установить измерение. Это отличается от числового допуска симулятора. Идеальный резистор SPICE 10 kΩ не становится компонентом ±1%, если намеренно не менять значение.

Рассмотрим фильтр нижних частот 10 kΩ, 100 nF с допуском R ±1% и C ±5%. Номинальный срез — 159.154943 Hz. Самый низкий использует оба наибольших значения: $159.154943/(1.01\times1.05)=150.075382$ Hz. Самый высокий — оба наименьших: $159.154943/(0.99\times0.95)=169.223757$ Hz. Это границы худшего случая при независимых допустимых диапазонах, а не оценки вероятностей.

Пример отношения резисторов

Неинвертирующая ступень с Rf = 100 kΩ и Rg = 10 kΩ имеет номинальное усиление 11. При обоих резисторах ±1% минимальное усиление — $1+100(0.99)/(10(1.01))=10.801980$, максимальное — $1+100(1.01)/(10(0.99))=11.202020$. Отношение не автоматически ±1% потому, что каждый резистор такой. Согласованные сети могут предлагать отдельную характеристику допуска отношения.

Температурный дрейф может вывести значения за расчёт допуска комнатной температуры. Для резистора 50 ppm/°C при изменении 40°C дополнительное относительное изменение примерно 0.2% при линейном коэффициенте температуры. Зависимость ёмкости от напряжения — ещё один возможный большой член; для физического проекта используйте фактические характеристики.

Планируйте полезное измерение

Запишите интервал приёмки по требованиям проекта и известным неопределённостям. Если прибор сообщает 160 Hz с неопределённостью ±2 Hz, он поддерживает интервал, а не точное заявление 160.000 Hz. Результат около предела может требовать лучшего измерения, а не автоматического успеха.

Переберите худшие углы компонентов до случайного исследования Монте-Карло. Случайная выборка может пропустить допустимый экстремум и требует допущения о распределении. Сохраняйте модель, проверенные значения, настройки измерения и правило приёмки, чтобы другой учащийся воспроизвёл решение, а не только график.