E-Normreihen

Die E-Reihen beschreiben die Staffelung der Nennwerte passiver Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren). Die einzelnen E-Reihen unterscheiden sich nach der jeweils zulässigen Toleranz der Nennwerte. In der Norm DIN IEC 60063 sind sieben E-Reihen definiert: E3, E6, E12, E24, E48, E96 und E192. Dabei gibt die Zahl hinter dem E an, wie viele Werte die Reihe innerhalb einer Dekade enthält.
Die Nennwerte der E-Reihen werden in Form einer geometrischen Folge gebildet. Die Glieder der Folge werden bei den Reihen E3 bis E24 auf zwei und bei den Reihen E48 bis E192 auf drei signifikante Stellen gerundet. Die jeweils präzisere Widerstandsreihe ergibt sich durch Verdoppelung der Werteanzahl und Halbierung der Toleranz. Die höhere E-Reihe enthält im Rahmen der Rundungsgenauigkeit jeweils alle Werte der untergeordneten Reihen. Weiterhin gilt, dass der jeweils nächste Kennwert um knapp das Doppelte der vorgesehenen Toleranz größer sein muss, damit sich die Toleranzbereiche zweier benachbarter Werte gerade überlappen (erster Nennwert+Toleranz, nachfolgender Nennwert–Toleranz, z. B. liegen bei der E12-Reihe die Werte R1 = 3,3 und R2 = 3,9 nebeneinander. Bei 10% Toleranz ist der maximale Wert von R1 = 3,3 + 0,33 = 3,63 und der minmale Wert von R2 = 3,9 - 0,39 = 3,51).

Die Reihe wird sukzessive berechnet: Der jeweils nächste Kennwert ergibt sich, indem der vorhergehende mit einem festen Faktor multipliziert wird. Beispielsweise ergibt sich für die E12-Reihe die Folge: 1 → 1 × 1,21 = 1,2 → 1,2 × 1,21 = 1,5 → 1,5 × 1,21 = 1,8 usw.

Für die Bauelementeauswahl bei bekannter Dimensionierung, die z. B. rechnerisch oder durch Simulation ermittelt wurde, kann man folgendermaßen vorgehen:

• Mit welcher Toleranz ist der Wert einzuhalten? Dazu passend die passende E-Reihe auswählen. Meist reichen E12 oder E24 aus.
• Mit den Ziffernstellen des vorgegebenen Wertes die entsprechende Normreichen-Tabelle durchsuchen und den Eintrag wählen, der dem vorgegebenen Wert am nächsten kommt. Ob man den nächstkleineren oder nächst größeren Kennwert auswählt, hängt von der Schaltung ab.
• Den gefundenen Eintrag mit der jeweiligen Zehnerpotenz mutiplizieren.
• Kontrollieren, ob es mit dem gewählten Nennwert und dessen Toleranzen die Schaltung immer noch funktioniert (z.B. in der Simulation, am Probeaufbau oder durch Nachdenken).
• Gegebenenfalls Serien- oder Parallelschaltung mehrerer Widerstände einsetzen.

Der folgende Rechner findet den am nächsten liegenden Widerstand oder Kondensator aus der jeweiligen Normreihe zum angegebenen Wert. Grundlage bilden die erwähnten Tabellen der Normwerte. Der Algorithmus verwendet die Tabellen der zu jeder Reihe gehörenden Werte. Die E3-Reihe wurd nicht berücksichtigt, da hier nur drei Werte pro Dekade vorhanden sind (1.0, 2.2. 4.7).

Die Normreihen gelten in der Regel für folgende Bauteile:

• E6: die meisten Kondensatoren, manche Induktivitäten mit 20% Toleranz
• E12: manche Kondensatoren und Induktivitäten, Widerstände mit 10% Toleranz
• E24: Widerstände mit 5% Toleranz
• E48: Widerstände mit 2% Toleranz
• E96: Widerstände mit 1% Toleranz
• E192: Widerstände mit 0.5%, 0.25% und 0.1% Toleranz