¿Qué es un Potenciómetro Digital?
Un potenciómetro digital es un circuito integrado que controla digitalmente el elemento deslizante (wiper) de una resistencia variable, originalmente controlada analógicamente.
En comparación con las resistencias variables analógicas, los potenciómetros digitales no tienen partes deslizantes mecánicamente móviles y, por tanto, son estructuralmente más robustos y menos propensos a fallas, esto permite su uso a largo plazo y garantiza una alta confiabilidad. Cuando se utilizan en circuitos analógicos en combinación con microcontroladores u otros dispositivos similares, se puede ajustar automáticamente la corriente y controlar libremente el valor de la resistencia.
Aplicaciones del Potenciómetro Digital
Los potenciómetros digitales se utilizan para aplicaciones de volumen en equipos de audio y para aplicaciones de control en electrodomésticos digitalizados, por ejemplo, para altavoces AI y atenuación de LED. Como pueden describirse como resistencias variables digitalizadas, se utilizan como alternativa a los circuitos analógicos con piezas deslizantes. Por ejemplo, permiten controlar digitalmente cosas que antes se controlaban mediante diales físicos, como ajustar el volumen de un equipo de audio o el brillo y el contraste de una pantalla. A medida que el IoT (internet de las cosas) de los electrodomésticos ha ido avanzando en los últimos años, el control digital de valores analógicos es cada vez más demandado por su compatibilidad con los altavoces de inteligencia artificial.
Principio de los Potenciómetros Digitales
El principio de los potenciómetros digitales radica en el funcionamiento de la resistencia variable, donde la parte del elemento deslizante (wiper) de la resistencia variable, que antes funcionaba mecánicamente de forma analógica, se conmuta y controla mediante una combinación de circuitos y resistencias digitales.
El circuito analógico consta de resistencias fijas conectadas en serie, con puntos de conexión conmutados por transistores CMOS. Esto permite que la resistencia variable conmute los valores de resistencia según las señales provenientes del circuito digital.
La parte del circuito digital consta de un contador ascendente y descendente, una memoria no volátil como una EFPROM y un descodificador. El decodificador lee esta información y conecta el transistor CMOS correspondiente a ese valor. El valor de la resistencia pseudovariable puede ajustarse mediante una entrada digital. La entrada externa se almacena en una memoria no volátil, de modo que la información se conserva incluso después de apagar el circuito.
Más Información sobre los Potenciómetros Digitales
1. Sustitución de los Ajustes Analógicos con Trimmers
En la actualidad, el ajuste mecánico analógico está siendo sustituido por el control digital mediante programación, como ejemplifican los electrodomésticos digitales y los dispositivos electrónicos IoT. En el caso de los ajustes analógicos, solía ser necesario realizar un ajuste manual antes del envío como paso final en la línea de producción. Sin embargo, mediante el uso de potenciómetros digitales, es posible lograr un ajuste automático mediante el control de microcontroladores y otros medios.
También se puede conseguir una calibración automática, lo que contribuye a una mayor precisión en los equipos. A diferencia de los trimmers mecánicos de ajuste analógico, es imposible el ajuste por personas ajenas que no reconozcan el código de control digital, lo que también es ventajoso en términos de seguridad.
Debido a estas garantías de alta fiabilidad, los potenciómetros digitales se han aplicado recientemente de forma activa en equipos de diversión donde el volumen y el contraste LED de la pantalla son importantes.
2. Métodos de Control Digital para Potenciómetros Digitales
Las interfaces de control de los potenciómetros digitales suelen incluir la interfaz SPI (Serial Peripheral Interface), la interfaz I2C y la interfaz UP/DOWN. Además, en aplicaciones en las que el potenciómetros digitales debe modificarse continuamente de forma similar a un convertidor D/A, también debe prestarse atención a la frecuencia de reloj durante el control digital.
Normalmente, esta frecuencia puede llegar hasta 3 MHz, pero es importante comprobar previamente las especificaciones del producto. El fabricante suele ofrecer software de aplicación para estos controles y, si es necesario, también se proporciona asistencia técnica.
Además, en algunos casos se dispone de kits de apoyo al desarrollo que incluyen GUI (interfaz gráfica de usuario) para los usuarios que deseen desarrollar su propio software de programación.