原创 关于电阻匹配的仿真

我们日常生活中所使用的电阻其电阻值并不连续，主要使用的是EIA^⑤电阻标准。为了提高电阻生产的成品率，将所有生产出来的电阻归到其中一个电阻标准值里，实现100%可用，根据电阻值以及不同的电阻精度，EIA主要定义了几个系列的电阻值，分别为E3、E6、E12、E24、E48、E96、E192几个主要标准，标准名称中的数字表示阻值从100到1000之间电阻的个数，其中，数字越大，精度越高，每个标准的精确度如下：E3：50% 精度(已不再使用)、E6：20% 精度、E12：10% 精度、E24：5% 精度、E48：2% 精度、E96：1% 精度、E192：0.5%, 0.25%, 0.1% 和更高精度。每个标准中的其他电阻值是将组织表中100到1000之间电阻阻值乘上10的指数得到。其中，每个电阻标准中100到1000之间电阻阻值计算公式如公式（7）所示。

                                 公式（7）

其中公式中的N代表每个标准中阻值从100到1000之间电阻的个数（N=3、6、12、24、48、96），n代表组织表中第n个阻值，故根据公式可以得到下面各个标准的电阻值表见附录。

对于上述电阻标准中，常用的是E6、E12、E24、E48、E96，为了使上面电路中求得的电阻比值更加贴近要求，故使用MATLAB建模，在输入需要电阻比值的最大值和最小值以及电阻标准的编号的时候，可以得到在此比值范围内所有匹配的标准电阻值，可以根据所列的电阻值来确定最终选择。如果电阻值的比例值为，使用的是E96标准，MODE=1，比值范围在6.9~7.1，最终使用ResFinder.m（具体程序见附录）计算出的电阻值如图11所示。

图11 MATLAB中求的匹配电阻的值

根据图中所示的电阻对的值以及对应的电阻比例的值，可以对中确定选择825与137，根据电路中电阻值最终选择8.25kΩ与1.37kΩ。确定电路最终的参数。

EIA电阻值表。

3. ResFinder.m程序

function ResValue=ResFinder(MaxV,MinV,MODE)

%MODE=2-EIA48，MODE=3-EIA24，MODE=4-EIA12，MODE=5-EIA6，others-EIA96

%E6-20%，E12-10%，E24-5%，E48-2%，E96-1%

EIA96=[100;102;105;107;110;113;115;118;121;124;127;130;133;137;140;143;147;150;154;158;162;165;169;174;178;182;187;191;196;200;205;210;215;221;226;232;237;243;249;255;261;267;274;280;287;294;301;309;316;324;332;340;348;357;365;374;383;392;402;412;422;432;442;453;464;475;487;499;511;523;536;549;562;576;590;604;619;634;649;665;681;698;715;732;750;768;787;806;825;845;866;887;909;931;953;976;];

EIA48=[100;105;110;115;121;127;133;140;147;154;162;169;178;187;196;205;215;226;237;249;261;274;287;301;316;332;348;365;383;402;422;442;464;487;511;536;562;590;619;649;681;715;750;787;825;866;909;953;];

EIA24=[100;110;120;130;150;160;180;200;220;240;270;300;330;360;390;430;470;510;560;620;680;750;820;910;];

EIA12=[100;120;150;180;220;270;330;390;470;560;680;820;];

EIA6=[100;150;220;330;470;680;];

if MODE==2

EIA48N=1./EIA48;

      Ratio=EIA48*EIA48N';

      [rows,cols]=find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV);

     ResValue=[EIA48(rows),fix(1./EIA48N(cols)),

Ratio(find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV))];

 elseif MODE==3

     EIA24N=1./EIA24;

     Ratio=EIA24*EIA24N';

     [rows,cols]=find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV);

     ResValue=[EIA24(rows),fix(1./EIA24N(cols)),

Ratio(find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV))];

 elseif MODE==4

     EIA12N=1./EIA12;

     Ratio=EIA12*EIA12N';

     [rows,cols]=find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV);

     ResValue=[EIA12(rows),fix(1./EIA12N(cols)),

Ratio(find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV))];

 elseif MODE==5

     EIA6N=1./EIA6;

     Ratio=EIA6*EIA6N';

     [rows,cols]=find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV);

     ResValue=[EIA6(rows),fix(1./EIA6N(cols)),

Ratio(find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV))];

 else

     EIA96N=1./EIA96;

     Ratio=EIA96*EIA96N';

     [rows,cols]=find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV);

     ResValue=[EIA96(rows),fix(1./EIA96N(cols)),

Ratio(find(Ratio<MaxV  &  Ratio>MinV))];

 end

end