Was ist ein digitales Potentiometer?

Ein Potentiometer wird verwendet, um den Gesamtstrompegel, der durch ein Gerät fließt, einzustellen. Normalerweise in Gegenständen wie Lautstärkereglern und Lichtdimmern verwendet, ermöglichen es analoge Standardpotentiometer einer Person, das Ansprechverhalten einer Schaltung zu modulieren und den Stromfluss darin zu steuern. Ein digitales Potentiometer oder Digipot wird vollständig über digitale Signale gesteuert; Während des Gebrauchs werden diese Signale in einen analogen Ausgang umgewandelt, sodass der Benutzer das elektrische Signal steuern kann. Digitale Potentiometer werden typischerweise zum Modulieren von analogen Signalen in Mikrocontrollern verwendet, wie z. B. Zentraleinheiten in einem Computer. Durch die Steuerung der Strommenge, die durch Mikrocontroller fließt, wirkt das Potentiometer, um den Stromfluss durch empfindliche elektronische Geräte unter strenger Kontrolle zu halten.

Digitale Potentiometer werden entweder mit integrierten R-2R-Widerstandsleiterschaltungen oder mit einem direkten Digital-Analog-Wandler gebaut. In jedem Fall nehmen diese Geräte den vom digitalen Potentiometer erzeugten digitalen Binärcode und übersetzen ihn in ein analoges Spannungssignal für das Gerät. Dies führt dazu, dass das Gerät mit der richtigen Leistung versorgt wird, sodass Modulationen nur durch Anpassungen des durch das Gerät fließenden digitalen Signals vorgenommen werden können.

Im Vergleich zu herkömmlichen Potentiometern weisen digitale Potentiometer einige Mängel auf. Die erste davon ist die Modulation; digitale Signale lassen sich nicht ganz so fein justieren wie analoge Signale, was zu nicht ganz so präzisen Anpassungen führt. Am gebräuchlichsten sind digitale Potentiometer mit 256 Schritten, aber auch solche mit 32 bis über 1,000 Schritten sind erhältlich. Ein weiterer Nachteil ist die Begrenzung ihres digitalen Versorgungsspannungsbereichs, der sich typischerweise von 0 bis 5 Volt Gleichstrom (VDC) bewegt, weniger als der Standardbereich der meisten analogen Potentiometer. Gelegentlich kann ein digitales Potentiometer während eines Einschaltzyklus auf einen zufälligen Wert voreingestellt sein, was möglicherweise zu Problemen im Stromkreis führen kann.

Einige Versionen eines digitalen Potentiometers enthalten Onboard-Speicher. Dadurch können sie sich ihre spezifische Einstellung auch dann merken, wenn der Stromfluss durch das Gerät unterbrochen wurde, beispielsweise wenn ein Benutzer einen Computer oder ein anderes elektrisches Gerät ausschaltet. Bei diesen Arten von digitalen Potentiometern nehmen sie, sobald sie wieder eingeschaltet werden, sofort den Betrieb mit genau der Leistung wieder auf, die sie vor dem Abschalten hatten.