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使用现有组件实现任何电阻/电容
周臻庸
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描述
这不仅仅是另一个串联/并联等效电阻计算器！该程序计算如何组合您目前必须达到的电阻/电容值目标电阻/电容值。
您是否曾经需要一个您没有或不存在的特定电阻器或电容器？没有恐惧！您可能可以使用已有的组件来确定特定的电阻或电容值。与其用数百万种不同的组合来解决一个巨大的多变量优化问题，不如使用这个程序！
只需选择电阻或电容，输入目标值，输入您想使用的最大组件数，输入您拥有的组件值列表，然后单击计算！该程序将吐出要使用哪些组件以及如何连接它们以实现您的目标值。
要试用计算器，请访问此Web 应用程序。
要查看源代码，请访问此Github 存储库。
如果您对进一步提高此设计工具的可用性有任何建议，请告诉我！
第 1 步：背景
此 Web 应用程序是出于需要而开发的。我构建了许多不同的电路，需要非常特定的电阻器或电容器。很多时候，我没有具有该特定值的电阻器或电容器。有时他们甚至不制造具有这种独特价值的组件！我决定编写一个程序来查看电阻器的每个可能组合（每个可能的值以及它们是串联还是并联）并返回最佳组合，而不是放弃或解决不理想的东西。
在为我的管风琴设计电路作为我的乐队之战项目的一部分时，我不得不尝试手动计算电容器的最佳组合以达到特定的频率。这个过程非常乏味，我最终放弃了，选择了可以产生任何可听频率的电容器组合。现在有了这个 Web 应用程序，我可以为特定频率设计我的风琴，并将它调到键盘上的音符！下面的等式用于计算特定频率，并在其他教程项目中进行了讨论。
f = 1 / (0.693×C×(R1 + 2×R2))
使用 R1 = 100 kOhm 和 R2 = 10 kOhm 的公式，我计算出一个 27.33 nF 的电容器将产生 A4 音符（频率 440 Hz）。使用我的程序，我能够计算出一个在.001 nF 内的等效电容值（远小于标准电容器的容差），我可以使用我已经放置的电容器创建该值。生成的输出和配置如下所述。我现在能够更有效地调整我的风琴到标准音符的确切频率。我希望我从一开始就这样做。我在风琴上的演示曲可能听起来会好得多。
最接近的值：27.329 nF
差异：0.001 nF
电容配置：C0=0.068 nF || C1=30 nF + C2=300 nF
电阻电容等效方程
作为参考，下面是在电路中组合电阻器和电容器的等效方程。
- 串联电阻 (R1 + R2)：Req = R1 + R2
- 并联电阻 (R1 || R2)：Req = 1 / (1/R1 + 1/R2)
- 串联电容器 (C1 + C2)：Ceq = 1 / (1/C1 + 1/C2)
- 并联电容器 (C1 || C2)：Ceq = C1 + C2
第 2 步：输入
您需要提供 4 个输入：
- 无论您是在计算电阻器还是电容器的值。
- 目标电阻或电容值和单位。
- 您希望使用的最大元件数来达到目标值（即我不想使用超过 3 个电阻器来达到我的目标电阻值）。
- 您目前拥有的电阻器/电容器的值列表。这些值的单位应与您的目标值相同（即，如果您的目标值为 110 nF，则所有值都应以 nF 为单位提供）。
第 3 步：结果
您的结果将获得 3 个输出：
- 最接近的值 - 您可以通过参数实现的最接近的电阻/电容值。
- 差异 - 您最接近的值与目标值的差距。
- 电阻器/电容器配置 - 要使用的电阻器/电容器的值列表及其配置。
第 4 步：了解您的结果
配置输出使用标准符号。“+”表示组件串联，“||” 表示组件是并行的。运算符具有相同的优先级，并且是从左到右的关联，这意味着您将术语组合在一起，从左到右移动。
例如，看一下以下结果：
电阻配置：R0=15 Ohms + R1=470 Ohms || R2=3300 欧姆 + R3=15000 欧姆
如果您遵循上面讨论的准则，您可以看到这等效于以下等式和上面的图像。
((R0+R1)||R2)+R3
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