IC Grundbausteine

Digitale Potentiometer/ Digipot (Bsp.MCP4151)

Digitale Potentiometer

Mit Digipots kann man einen Widerstandswert digital einstellen. Der gewünschte Widerstandswert wird als binärer Code in das zuständige Register geschrieben. Das digitale Potentiometer hat keine beweglichen Teile, unterliegt keinem Verschleiß und ist deutlich günstiger. Der maximale Strom ist jedoch auf sehr wenige mA begrenzt.

Elektromechanische Potentiometer haben normalerweise einen Übergangswiderstand zum 'Wiper' von 0Ω. Bei Digipots ist der Wiper-Übergangswiderstand dagegen bauartbedingt einiges höher. Beim MCP4151 sind es 95Ω.

Der Gesamtwiderstand zwischen P0A und P0B sind 100kΩ und der maximale Strom ist beim MCP4151 mit max ±2.5 mA angegeben. Nach Inbetriebnahme ist der Wiper in Mittelstellung. Einstellungen werden nur als RAM gespeichert und gehen nach einem Reset verloren. .

Pinbelegung

Pin Funktion
VDD Versorgungsspannung 1,8V - 5,5V
VSS GND
CS Chip Select Pin der SPI Schnittstelle
SDI/SDO SDI und SDO sind multiplexed
POB Port B ist eine Seite des Potis. Strom kann in beide Richtungen fließen (in/out).
Potential muss zwischen VSS und VDD liegen.
POA Port A ist die zweite Seite des Potis. Strom kann in beide Richtungen fließen (in/out).
Potential muss zwischen VSS und VDD liegen.
POW Wiper-Anschluss. Direkt auf POB= 0x00, direkt auf P0A= 0x80 (7 bit Auflösung)

Register Map

Adresse Register
VDD Versorgungsspannung 1,8V - 5,5V

Funktionsweise

Funktion Digitales Potentiometer

Die interne Topologie des Digipots besteht im Prinzip aus einer seriellen Aneinanderreihung von einzelnen Widerständen (255 Widerstände zwischen P0A und P0B). Mit digital adressierbaren analogen Schaltern kann der Wiper (P0W) die Stellen zwischen den einzelnen Widerständen kontaktieren. Der Wiper selbst hat konstruktionsbedingt einen Widerstand von rund 100Ω.