por En sus tratos con los pedales de guitarra, es posible que haya escuchado la frase “tolerancias de los componentes”. Casi todos los componentes de un pedal están marcados con un valor, e idealmente todos los componentes de su pedal tendrían ese valor exacto, ni un poco más ni un poco menos. Entonces, cada resistencia de 1k-ohm sería exactamente 1.0000000000000k ohm y cada condensador de 10 µF sería exactamente 10.0000000000000 µF. En esta situación de circuito sobrenatural, cada pedal sonaría idéntico. No habría desviaciones del valor previsto de cada componente, y no habría desviaciones del sonido previsto del efecto (en igualdad de condiciones). Desafortunadamente, no podemos esperar lograr este tipo de perfección métrica en el mundo real. Si bien es posible que nunca se logre la perfección, tampoco se requiere a menudo, y todos los circuitos con los que interactuamos día tras día pueden tolerar algún tipo de variación en el valor de sus componentes.
El diseñador de su pedal especifica cada valor de componente en un diseño para dar como resultado un timbre o función particular y necesita saber cuánto puede variar cada componente empleado de ese valor especificado. Cuando los fabricantes fabrican piezas, especifican el valor nominal y un tolerancia valor. A menudo, esta tolerancia se especifica como un porcentaje del valor nominal. Entonces, una tolerancia del 10 por ciento en una resistencia de 1k-ohm podría estar entre 900 ohms y 1100 ohms. Cuanto mayor sea la cifra de tolerancia, mayor será la variación que puede esperar en el valor de un componente determinado.
Figura 2
Si bien una mayor variación puede parecer estrictamente una mala noticia a primera vista, tiene algunos beneficios, principalmente, el costo. Las máquinas y los procesos necesarios para fabricar una resistencia del uno por ciento son más baratos y rápidos que los necesarios para fabricar una resistencia de una precisión arbitrariamente mayor. En consecuencia, una resistencia de tolerancia del uno por ciento común y corriente puede costar cinco centavos, mientras que su contraparte recortada con láser del 0,005 por ciento cuesta $12. Si los precios de los pedales antiguos comienzan a causarle náuseas, sepa que podría ser mucho peor. La demanda también juega un papel importante en el costo, ya que es bastante raro que necesitar una resistencia de 0.005 por ciento.
Entonces, ¿qué diferencia hace la tolerancia y cómo sabemos cuándo necesitamos derrochar los componentes del caviar? Sin profundizar demasiado en las malas hierbas matemáticas, aquí hay un par de ejemplos. Llevar Figura 1, donde se muestra un filtro de paso bajo de resistencia/condensador muy simple. La frecuencia de esquina de este filtro [Fig. 2] está determinada por el valor de la resistencia y el capacitor, y esa frecuencia tiene cierta sensibilidad a las variaciones de esos valores. [Note: The corner frequency is also known as the cut-off frequency—frequencies above this point will be attenuated by the low-pass filter.] En este circuito en particular, si movemos el valor de la capacitancia en un 10 por ciento, la frecuencia de esquina se moverá en aproximadamente un 10 por ciento.
Fig. 3
La frecuencia de esquina del filtro de paso bajo del inductor/capacitor en Fig. 3 tiene una sensibilidad diferente a los cambios en el valor del capacitor. Si aumentamos el valor del condensador en un 10 por ciento, la frecuencia de esquina del filtro se mueve en aproximadamente un cinco por ciento. Entonces, podemos decir que la frecuencia de esquina de la Fig. 3 circuito es menos sensible a los cambios en la capacitancia que el Figura 1 circuito. Si desea construir circuitos que sean más indulgentes con los cambios en los valores de los componentes, ¡puede tomar algunas decisiones de diseño que lo ayudarán!
También puede cuantificar la diferencia que hará la variación del componente en el contexto de su aplicación particular. Supongamos que estamos empleando el circuito en Figura 1 como filtro de fuente de alimentación del pedal. Establezcamos la resistencia en 470 ohmios y la capacitancia en 220 µF. Sabemos que principalmente queremos filtrar el zumbido de 60 Hz de nuestra línea de alimentación y, con este valor nominal de R (resistencia) y C (capacitancia), podemos atenuar 60 Hz en aproximadamente 32 dB. Si elegimos un condensador del 20 por ciento, en el peor de los casos, nuestra C cae un 20 por ciento a 176 µF y solo reducimos ese ruido de 60 Hz en 30 dB. En la práctica, esa diferencia de 2 dB probablemente no resulte en una diferencia dramática en el rendimiento. Esta tolerancia a piezas de mayor tolerancia es una de las razones por las que vemos condensadores del 20 por ciento en grandes fuentes de alimentación. Cuando más grande es mejor, una cierta cantidad de exceso puede hacer que las variaciones en el valor no sean un problema, prácticamente.
Ya sea que esté modificando sus propios circuitos o simplemente tratando de descubrir por qué no puede encontrar una copia de seguridad que sea tan buena como su caja de basura n. ° 1, puede considerar cómo las imperfecciones en esos pequeños dispositivos dentro de nuestros dispositivos se suman para hacer algo especial.
