Reemplace un potenciómetro de 500Kohm por uno digital

En términos sencillos, quiero reemplazar un controlador Paddle Commodore 64 por uno programable.

Pensé que el mejor enfoque es reemplazar el potenciómetro manual de ~500k ohm que usa la paleta con uno digital, que será controlado por un microcontrolador. Pero noté que los potenciómetros digitales, al menos los comunes, no superan los 100k ohmios.

Entonces, ¿qué debo hacer para tener un potenciómetro programable que soporte hasta 500k ohmios?

Sé que podría poner cinco potenciómetros digitales de 100k ohmios en serie, pero preferiría usar solo un potenciómetro digital si es posible.

¿Puedo amplificar la salida del digi-pot por 5? ¿Cómo puedo lograr eso? ¿Usando un amplificador operacional? ¿o algo mas? o debo tomar un enfoque diferente?

¡Gracias!

actualización: ya que se solicitó, estoy agregando más información sobre esto:

lo que estoy haciendo es un control remoto para el c64. Estoy usando un esp8266 para controlar el joystick. Y estoy enviando los movimientos del joystick desde un teléfono inteligente. Básicamente, un d-pad virtual remoto. En eso está funcionando Ok. Pero ahora quiero agregarle soporte de paleta (y mouse). Es por eso que quiero controlar el valor de los botes programáticamente. (Por cierto: estoy construyendo este dispositivo: UniJoystiCle )

Respuestas (3)

El circuito del Commodore Paddle está conectado como un circuito R/C (resistencia-condensador). Utiliza la combinación de P1 y C1 para formar una "constante de tiempo RC" en la que la computadora descarga el condensador y mide el tiempo que tarda R1 en cargar el condensador. Cuanto menor sea la resistencia de P1, menos tiempo se tarda en cargar C1.

Y la otra sección P2 y C2 funcionan exactamente de la misma manera. Por desgracia, la resistencia variable NO se usa como un verdadero potenciómetro. Si lo fuera, entonces podrías sustituirlo por un potenciómetro digital de 100K sin ningún problema.

Si desea sustituir una resistencia de 100 K en lugar de los 500 K originales, entonces necesitaría un capacitor correspondiente que fuera 5 veces más grande para mantener una constante de tiempo RC equivalente, al menos en teoría.

Parece una forma bastante incómoda de controlar las entradas de las paletas. No mencionaste qué está controlando tu(s) potenciómetro(s) digital(es). Puede ser más conveniente reemplazar el potenciómetro con un transistor de efecto de campo (FET). O simplemente monitoree CUANDO el Commodore descarga el capacitor y luego espere un período de tiempo apropiado (proporcional a la "posición" para aplicar un voltaje para SIMULAR la carga de la constante de tiempo RC.

Gracias. Acabo de agregar más información a la pregunta. Por cierto, no tengo idea de qué es un FET, así que eso podría darle una idea del conocimiento que tengo.
Los potenciómetros digitales de 100k tienen una capacitancia bastante significativa, por cierto. La variante AD5241 100k, por ejemplo, tiene un ancho de banda de -3dB de 69kHz en la escala media para una capacitancia efectiva de alrededor de 47pF.

Debe estudiar el circuito alrededor del potenciómetro que pretende reemplazar para ver qué efecto, si lo hay, tendría cambiar el valor del potenciómetro.

Si el potenciómetro está conectado como un divisor de voltaje entre Vcc y tierra, cambiar el valor probablemente no será un problema, pero es posible que otros arreglos de circuito no toleren un valor modificado, o tal vez no permitan un potenciómetro digital en absoluto, si los voltajes en los terminales estarán fuera del rango admisible del potenciómetro digital.

Si va a cambiar electrónicamente el valor aparente de una resistencia, puede crear fácilmente una resistencia aparente a partir de una salida de MCU.

Algo encontrado experimentalmente con fuentes actuales podría funcionar aquí, ya que parece que el C64 funciona con tiempos de carga. Pero necesitaría incluir una función anti-registro en el microcontrolador.

Si el C64 realmente usa tiempo de carga (que es muy común en los sistemas más antiguos), también puede usar un capacitor 5 veces más grande con el potenciómetro de 100k, por cierto. Cargar una tapa con una resistencia da una curva que está influenciada por un factor R*C, así que si divides uno por un número, multiplicando el otro por el mismo número da exactamente la misma curva (en teoría/con componentes ideales).

Tenga cuidado de no hacer que la capacitancia sea enorme para usar un potenciómetro súper barato con un valor bajo, ya que es posible que el sistema no pueda manejar capacitancias muy grandes y/o resistencias muy bajas.

Entonces, si entendí correctamente, podría evitar el digi-pot por completo, ¿es correcto? ¿Podría lograr lo mismo con un interruptor (digamos un 4066 IC)? La idea sería abrir/cerrar el interruptor para controlar el tiempo que tarda el condensador en cargarse por completo. ¿Eso funcionará? Hay una mejor manera de hacerlo? ¡Gracias!
Es posible que pueda "PWM" la carga de la tapa con un interruptor analógico (aunque puede requerir una señal PWM de alta frecuencia, que ... ehhh), solo asegúrese de conectar los terrenos, porque especialmente los chips antiguos como el 4066 don No se las arregla bien con las señales negativas. Lo que quise decir con mi explicación fue usar una fuente de corriente controlable y algo de experimentación, pero tal vez también sea posible PWM un P-MOSFET a una frecuencia lo suficientemente alta como para "engañar" al C64. Pero piratear de esa manera siempre es algo arriesgado e implica mucha experimentación cuidadosa.
@amyldof oh sí. Evitaré el 4066 y usaré el PWM en su lugar. No estoy seguro de si el esp8266 tiene una señal de frecuencia lo suficientemente alta (según la documentación, está entre 100 Hz y 1 KHz), pero lo intentaré. ¿Es seguro conectar el esp8266 PWM directamente al potenciómetro c64 y conectar la tierra esp8266 con la tierra c64? gracias
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