Un potenciómetro, también conocido como potenciómetro, es una resistencia variable de tres terminales que controla voltajes, modifica señales y sintoniza circuitos electrónicos. Sus aplicaciones incluyen diversas tareas, desde la conmutación del control de nivel de audio hasta reguladores de intensidad y la calibración de sensores. En estas aplicaciones, los potenciómetros desempeñan funciones vitales en el diseño de circuitos.
El conocimiento del cableado del potenciómetro es fundamental para garantizar el correcto funcionamiento de las funcionalidades previstas del potenciómetro.
Entonces, entendamos los detalles completos de cómo cablear un potenciómetro.
Descripción general del cableado del potenciómetro
El potenciómetro, también conocido como "pot", es una resistencia variable de tres terminales que se utiliza para controlar el funcionamiento de dispositivos electrónicos mediante la variación de su resistencia. Se utiliza con mayor eficacia para operaciones como el control de volumen en sistemas de sonido, el control del brillo de pantallas y la sintonización de circuitos electrónicos. El cableado del potenciómetro es fundamental en estas aplicaciones para su correcto funcionamiento.
Símbolo del potenciómetro
Los símbolos generales muestran una resistencia con una flecha apuntando hacia el centro para representar el terminal deslizante móvil. Este es el símbolo típico:
Pinout del potenciómetro
Un potenciómetro típico consta de tres pines:
● Pin 1: Terminal fijo A conectado a un extremo de la pista resistiva generalmente conectada a VCC (voltaje positivo).
● Pin 2: El terminal limpiaparabrisas, terminal central ajustable que se mueve a lo largo de la pista resistiva, se utiliza para variar la resistencia y el voltaje de salida.
● Pin 3: Terminal fijo B conectado al otro extremo de la pista resistiva, que normalmente está conectada a GND (tierra).
El voltaje de salida estará definido por la posición del limpiador (Pin 2), que actúa como divisor de voltaje entre el Pin 1 y el Pin 3.
Diagrama del potenciómetro
Un diagrama de cableado básico para el potenciómetro consta de:
● Fuente de voltaje conectada al pin 1
● Tierra conectada al pin 3
● La señal de salida se toma del Pin 2
Con esta configuración, el potenciómetro funciona como una resistencia variable, lo que permite un ajuste muy fino de Vout.
Acerca de PCBasic
El tiempo es dinero en tus proyectos – y PCBbásico Lo entiende. PCBásico es un empresa de montaje de PCB que ofrece resultados rápidos e impecables en todo momento. Nuestro completo Servicios de montaje de PCB Incluyen soporte de ingeniería experta en cada paso, lo que garantiza la máxima calidad en cada placa. Como empresa líder fabricante de montaje de PCB, Ofrecemos una solución integral que optimiza su cadena de suministro. Colabore con nuestra avanzada Fábrica de prototipos de PCB Para entregas rápidas y resultados superiores en los que puede confiar.
Diferentes tipos de potenciómetros
Existen varios tipos de potenciómetros según su aplicación. La clave de sus diferencias reside en su configuración mecánica y en la forma en que varía la resistencia. A continuación, se presentan los tipos más comunes.
Potenciómetros lineales
Los potenciómetros lineales tienen una pista resistiva con un cambio de resistencia directamente proporcional al movimiento del limpiaparabrisas. En otras palabras, la tensión de salida es directamente proporcional a la posición del limpiaparabrisas. Se utilizan para implementar controles de volumen, sensores y sistemas de detección de posición.
Potenciómetros logarítmicos
También conocidos como conos logarítmicos o potenciómetros con conos logarítmicos, presentan una curva de respuesta logarítmica. Se trata de que pequeñas cantidades en las posiciones inferiores tienen un mayor efecto, mientras que las cantidades en las posiciones superiores presentan variaciones menores. Se utilizan principalmente en aplicaciones de control de audio y aplicaciones hombre-máquina donde la percepción del usuario se acerca más a una respuesta logarítmica.
Potenciómetros rotativos
Estos son los potenciómetros más utilizados, con su cursor rotatorio sobre una pista resistiva. Los potenciómetros rotatorios se utilizan en reguladores de intensidad, controles de volumen y sistemas de automatización industrial. Se ofrecen tanto de tipo lineal como logarítmico.
Potenciómetros deslizantes
También conocidos simplemente como potenciómetros fader, tienen una pista resistiva lineal con un cursor que se desplaza en lugar de girar. Se usan frecuentemente en consolas de mezcla de audio, controles de iluminación y también en aplicaciones de control de movimiento.
Potenciómetros de ajuste (Trimpots)
Se trata de pequeños potenciómetros variables que se utilizan para calibrar y ajustar aplicaciones. Normalmente, se montan en placas de circuito impreso (PCB) y se accionan con un destornillador. Se utilizan para calibrar circuitos, sensores y aplicaciones de bajo mantenimiento.
Potenciómetros digitales
A diferencia de los potenciómetros mecánicos tradicionales, los potenciómetros digitales (o digipots) no tienen un cursor físico, sino que funcionan con controles electrónicos. En lugar de un cursor, modifican la resistencia mediante circuitos integrados (CI). Se alimentan mediante microcontroladores o señales digitales.
Cada tipo de potenciómetro es especialmente adecuado para una función específica y la elección adecuada se realiza según los requisitos del circuito o dispositivo.
Cómo elegir el potenciómetro adecuado
Seleccionar el potenciómetro correcto es crucial para garantizar el control y la durabilidad adecuados del circuito. Se deben tener en cuenta diferentes consideraciones para elegir un potenciómetro que satisfaga una necesidad específica.
La resistencia importa
El valor de resistencia de un potenciómetro también mide la corriente o el voltaje que puede controlar. Los valores comunes incluyen 1 kΩ, 10 kΩ, 50 kΩ, 100 kΩ y otros. La elección correcta depende de los requisitos del circuito:
● Baja resistencia (1 kΩ – 10 kΩ): Adecuado para aplicaciones de control de corriente.
● Resistencia media (10 kΩ – 100 kΩ): Ideal para control de voltaje y procesamiento de señales.
● Alta resistencia (100 kΩ – 1 MΩ): Se utiliza en circuitos de alta impedancia, como aplicaciones de audio y sensores.
Tolerancia
La tolerancia indica el rango de desviación admisible del valor nominal de resistencia del potenciómetro. Las tolerancias habituales oscilan entre ±5 % y ±20 %. Cuanto menor sea la tolerancia, mayor será la precisión, lo cual es deseable en redes de calibración e instrumentos de medición.
Potencia nominal
La potencia nominal indica cuánta energía puede disipar un potenciómetro sin sobrecalentarse ni degradarse. Las potencias nominales comunes oscilan entre 0.1 W y 2 W o más. Para aplicaciones de control de audio con baja corriente, un potenciómetro de 0.25 W o 0.5 W es suficiente; otras aplicaciones con mayor potencia requieren potenciómetros más robustos.
Tipo de potenciómetro
La aplicación especificará si un potenciómetro rotatorio, digital, deslizante, de ajuste, logarítmico o lineal es la mejor solución. Por ejemplo:
● Aplicaciones de audio → Potenciómetro logarítmico
● Calibración precisa → Trimpot
● Sistemas de control automatizados → Potenciómetro digital
● Controles de la interfaz de usuario → Potenciómetro giratorio o deslizante
Dimensiones físicas
Los potenciómetros vienen en una variedad de tamaños y formatos. Por lo tanto, sus especificaciones dependen del espacio físico disponible en la placa de circuito impreso (PCB) o de los diseños para montaje en panel. Si bien las versiones más grandes admiten potencias bastante altas, no son adecuadas para diseños donde el tamaño es un factor clave.
Tipo de montaje
Los potenciómetros se pueden montar de diferentes maneras dependiendo del diseño del circuito:
● Montaje mediante orificio pasante (THM):Adecuado para diseños de PCB que requieren un fuerte soporte mecánico.
● Tecnología de montaje superficial (SMT): Se utiliza en pequeñas tiradas automatizadas.
● Montaje en panel: Diseñado para albergar controles de usuario externos, como controles de volumen e interruptores de atenuación.
Al tener en cuenta estos factores, puede asegurarse de que el potenciómetro seleccionado cumpla con los requisitos eléctricos, mecánicos y operativos de su aplicación.
Diagrama de cableado del potenciómetro
El cableado es esencial para el funcionamiento de un potenciómetro, ya que el tipo de potenciómetro y su aplicación determinan la disposición del cableado. A continuación se muestran las disposiciones típicas de cableado para varios tipos de potenciómetros:
Diagrama de cableado del potenciómetro lineal
En esta aplicación, se utiliza principalmente un potenciómetro lineal como divisor de tensión que controla la salida de tensión. Por lo tanto, el cableado será el siguiente:
● Pin 1: Conecte el circuito de alimentación (VCC o voltaje positivo)
● Pin 2 (terminal del limpiaparabrisas): Salida de tensión variable en función de la posición del limpiaparabrisas.
● Pin 3: tierra a tierra (GND).
Aplicación de ejemplo: Control de volumen, ajustes de sensores.
Diagrama de cableado del potenciómetro logarítmico
Un potenciómetro logarítmico se usa ampliamente en circuitos de audio donde la percepción del sonido sigue una escala logarítmica. Su cableado es bastante similar al de un potenciómetro lineal:
● Pin 1: Conectado a VCC.
● Pasador 2:Proporciona voltaje de salida (señal variable).
● Pasador 3:Conectado a tierra.
Aplicación de ejemplo: Controles de volumen de audio, ajustes de tono.
Diagrama de cableado de potenciómetros multivuelta y potenciómetros deslizantes
● Potenciómetro multivuelta: Necesario para ajustes de resistencia de alta precisión. Diseñado principalmente para circuitos de calibración. Su conexión es similar a la de un potenciómetro lineal, pero permite un ajuste muy preciso de la variación de resistencia.
● Potenciómetro deslizante: Funciona de forma similar a un potenciómetro rotatorio, pero su mecanismo se basa en una perilla deslizante en lugar de una giratoria. Sigue el mismo principio de cableado que los potenciómetros lineales.
Aplicaciones de ejemplo: Consolas de mezcla de audio para potenciómetro deslizante, sensores afinados para potenciómetro multivuelta.
¿Cómo cablear un potenciómetro?
El cableado correcto de un potenciómetro garantiza su correcto funcionamiento, ya sea una resistencia variable (reóstato) o un divisor de tensión. El procedimiento de cableado varía según el uso del potenciómetro en un circuito.
Guía de cableado paso a paso sobre el uso del potenciómetro:
Identificar las terminales
● Pasador 1 (Terminal fijo A) → Conectado a VCC (voltaje positivo).
● Pasador 2 (Terminal de limpiaparabrisas) → Proporciona el voltaje de salida ajustable.
● Pasador 3 (Terminal fijo B) → Conectado a GND (tierra).
Determinar el tipo de cableado
Un potenciómetro se puede conectar en dos configuraciones básicas:
Configuración del divisor de tensión (caso de uso más común)
Esta configuración proporciona un voltaje de salida ajustable:
● Pin 1 → Conectar a VCC (+5 V, +12 V, etc.).
● Pin 3 → Conectar a GND.
● Pin 2 (Limpiador) → Proporciona una salida de voltaje variable.
Configuración de resistencia variable (reóstato)
En este modo, el potenciómetro actúa como una resistencia variable utilizando solo dos terminales:
● Pin 1 → Conectar a VCC.
● Pin 2 (Limpiador) → Conectar a la carga.
● El pin 3 queda desconectado.
Conecte el potenciómetro al circuito
Conecte los terminales mediante soldadura o puente a una placa de pruebas, PCB o panel de control. El aislamiento del cable debe ser adecuado para evitar cortocircuitos accidentales.
Pruebe el potenciómetro
● Lea la resistencia o la fluctuación de voltaje con un multímetro mientras gira o desliza el potenciómetro.
● Debe ser una transición suave, libre de saltos como cambios de voltaje o resistencia de salida.
Con un mínimo de molestias y total precisión, estos pasos colocarán un potenciómetro en un circuito.
Uso avanzado del cableado del potenciómetro
Los potenciómetros son componentes versátiles que pueden utilizarse en configuraciones de cableado avanzadas para lograr funcionalidades específicas. Analicemos las configuraciones y aplicaciones de cableado avanzado.
Utilice cableado de potenciómetro blindado
El cableado blindado de potenciómetros se utiliza en entornos donde la interferencia electromagnética (EMI) o de radiofrecuencia (RFI) afecta la calidad de la señal. El blindaje, un material conductor, rodea el cableado y actúa como barrera para evitar que el ruido externo interfiera con la señal. Este tipo de cableado se utiliza ampliamente en audio de alta fidelidad y mediciones sensibles.
Utilice cableado de potenciómetro de doble vía
Los potenciómetros de doble vía son dos potenciómetros en un eje (o perilla) común que se controlan simultáneamente. Se instalan en sistemas de audio estéreo para controlar simultáneamente los canales izquierdo y derecho.
En los controles industriales, estos potenciómetros de doble vía se encuentran dondequiera que se deban ajustar múltiples circuitos de manera sincrónica.
Utilice cableado de potenciómetro cónico
Se trata de potenciómetros cónicos, ya sean logarítmicos o de audio, que presentan características de respuesta no lineal. Su principal aplicación se encuentra en sistemas de audio como el control de volumen, donde el oído humano percibe la variación de la intensidad del sonido de forma logarítmica.
Utilice potenciómetros de ajuste
Los potenciómetros de ajuste, o trimpots, consisten en un potenciómetro pequeño pero ajustable para el ajuste fino o la calibración dentro de un circuito electrónico. La mayoría se montan directamente en la placa de circuito impreso (PCB) y se ajustan con un destornillador. Los trimpots se utilizan comúnmente en fuentes de alimentación, osciladores y circuitos de calibración de sensores.
Utilice divisores de potenciómetro
Los divisores de potenciómetro se utilizan para dividir la salida de un solo potenciómetro en varias señales. Este método es útil en casos como mezcladores de audio multicanal o control de iluminación, donde un solo controlador debe ajustar el funcionamiento de varios circuitos simultáneamente.
Utilice el cableado del potenciómetro digital
Los potenciómetros digitales son dispositivos controlados electrónicamente que replican los potenciómetros manuales convencionales, pero se ajustan con señales digitales para su uso en sistemas automatizados, microcontroladores y circuitos digitales donde se requiere un control preciso y programable. Estos casos los hacen adecuados para entornos donde el ajuste manual resulta poco práctico o imposible de ejecutar.
Conclusión
Los potenciómetros son componentes electrónicos ampliamente utilizados para ajustar voltaje, resistencia y nivel de señal en una amplia variedad de circuitos electrónicos. Un conocimiento adecuado del cableado y sus aplicaciones es clave para un control preciso en aplicaciones de audio, sensores, sistemas de iluminación y automatización industrial.
Los tipos de potenciómetro, desde las configuraciones básicas de divisor de tensión hasta el cableado complejo de potenciómetros digitales, implican que una elección y un cableado adecuados garantizan un rendimiento óptimo. La funcionalidad y la eficiencia del circuito se pueden mejorar aplicando las mejores prácticas de cableado.
Antes de seleccionar un potenciómetro debes considerar factores como el valor de resistencia, la potencia nominal, el tipo de cono y el estilo de montaje.
