Ist es möglich, den Widerstand eines Potentiometers zu verdoppeln?

Ich beginne ein Circuit-Bending-Projekt mit der Rhythmus-Leiterplatte einer alten elektronischen Viscount-Orgel. Die Idee ist, eine tragbare Rhythmusbox zu erstellen, indem einige zusätzliche Steuerelemente und Verarbeitungsfunktionen hinzugefügt werden. Bei dieser Frage geht es um meinen Plan, zusätzlich zu dem vorhandenen Exponentialfader, der das Tempo steuert, einen Halbtempo-Schalter hinzuzufügen.

Mein erster Gedanke ist, einen Schalter hinzuzufügen, der den Widerstand verdoppelt, wenn er aktiviert wird.

Ich gehe davon aus, dass dies nur möglich ist, wenn ein anderer variabler Widerstand auf einen Schaltungspfad gelegt wird, wie folgt:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Dies würde jedoch eine Konstruktion erfordern, die das physikalische Ausrichten der beiden Potentiometer erzwingt. Wenn es einen Trick gibt, bei dem ein Potentiometer das andere automatisch "verfolgt", würde ich das gerne verwenden.

Bearbeiten: Bei Fragen hier ein Foto der Leiterplatte:

Und relevanter Teil des Schaltplans:

Mit dem neu hinzugefügten Originalschema können wir sehen, dass dies eine RC-Oszillatorschaltung ist. Um Ihr eigentliches Ziel, einen halben Tempo-Schalter hinzuzufügen, zu erreichen, können wir das Tempo in zwei Hälften teilen, indem wir einen zweiten Kondensator mit demselben Wert wie der ursprüngliche hinzufügen. Mit dem Schalter würde das resultierende Schaltungssegment folgendermaßen aussehen:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Wenn der Schalter geschlossen ist, wird die Kapazität verdoppelt, was bedeutet, dass die Frequenz halbiert wird. Das klingt bei weitem nach der einfachsten Option - viel einfacher als das Potentiometer durch irgendetwas zu ersetzen.

Es ist sehr unwahrscheinlich, dass Ihr System wie in Ihrem Schaltplan gezeigt konfiguriert ist. Wenn der aktive Topfwischer ganz links ganz links ist, schließen Sie die Spannungsreferenz kurz.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Abbildung 1. (a) Eine wahrscheinlichere Anordnung in Ihrer Rhythmusbox. (b) Teilen der Ausgabe durch zwei. (c) Teilen der Eingabe durch zwei.

• (a) zeigt die wahrscheinliche Anordnung. Beachten Sie, dass die Belastung von Vref unabhängig davon, wo der Scheibenwischer eingestellt ist, konstant bleibt. (Dies setzt voraus, dass die Last auf OUT einen ziemlich hohen Widerstand aufweist, so dass Vref nicht wesentlich belastet wird.)
• (b) teilt die Ausgangsspannung durch zwei. Da Ihre nachgeschaltete Schaltung einen gewissen Ladeeffekt hat, stellen Sie möglicherweise fest, dass dies nicht ganz die Hälfte der Frequenz ergibt. R3 und 4 müssen ungefähr das Zehnfache des Topfwiderstands betragen, um zu vermeiden, dass es zu stark belastet wird, da sonst die Spannung sinkt.
• (c) ist sehr einfach. Verwenden Sie die Potentiometer-Widerstandsspur als Hälfte eines Potentialteilers. Dies sollte auch am einfachsten zu implementieren sein. Möglicherweise müssen Sie nur die Spur bis zur "Oberseite" des Topfes abschneiden und den Vorwiderstand und den einpoligen Einwegschalter hinzufügen.

Ihr modifizierter Schaltplan zeigt weiterhin in Reihe geschaltete variable Widerstände. Sie haben vergessen, die Scheibenwischer an einem Ende der Töpfe anzuschließen. Im Moment tun sie nichts, da sie offen sind.

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 2. Anordnung des Stereopotentiometers. (a) Was das OP beabsichtigt. (b) Diese Schaltung wird nicht funktionieren in der Anwendung des OP.

• Abbildung 2a funktioniert nur, wenn das ursprüngliche Potentiometer nicht als Potentiometer, sondern als variabler Widerstand oder "Rheostat" verdrahtet ist. Dies kann der Fall sein, ist aber unwahrscheinlich. Beachten Sie, dass Sie dies weiter vereinfachen können, indem Sie einfach einen der Potis mit einem SPST-Schalter anstelle eines SPDT-Typs kurzschließen.
• Abbildung 2b funktioniert nicht, da das Ergebnis ein Quadratgesetz wäre. Voll im Uhrzeigersinn wäre die Ausgabe 100%. In der mittleren Position wäre die Ausgabe 50% x 50% = 25%.

Um Ihr Problem zu lösen, müssen Sie die Schaltung zurückentwickeln, um zu verstehen, wie das Originalpotentiometer verwendet wird.

Ihre letzte Bearbeitung zeigt, dass Sie die ganze Zeit über den Schaltplan hatten. Oh Mann!

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 3. Die Widerstandslösung basiert auf dem ursprünglichen Design.

Daran können wir erkennen, dass es ein Haufen Ärger ist. @ KevinCathcarts Lösung ist der richtige Weg.

Wenn Sie zwei Potentiometer zum Ausrichten benötigen, sollten Sie einen Doppeltopf erhalten, in dem zwei Töpfe am selben Drehgriff montiert sind. Kein Schaltplan hält sie ausgerichtet, wenn Sie sie unabhängig drehen können. Abhängig von Ihrem tatsächlichen Schaltplan können Sie möglicherweise die Spannung V1 mithilfe eines Schalters durch zwei teilen und einen einzelnen Topf daran anschließen. Dies kann den gleichen Effekt haben wie die Verdoppelung des Topfwiderstands.

Übrigens ist Ihr Schaltplan, wie er dargestellt wird, ziemlich gefährlich, da das Drehen der Töpfe in die Position ganz links zu einem Kurzschluss führt.

Wenn Sie Potentiometer als variable Widerstände verwenden (nicht als echte Spannungsteiler mit drei Anschlüssen, wie Ihre Schaltpläne zeigen), können Sie immer ein Potentiometer verwenden, das doppelt so hoch ist, und Ihre Schaltersteuerung zu einem festen Parallelwiderstand mit demselben Wert machen.

PS: Wenn Sie ein Potentiometer als variablen Widerstand verwenden, wird der dritte Anschluss überhaupt nicht angeschlossen. Potentiometer neigen dazu, intermittierende Kontakte zu entwickeln, insbesondere wenn sie betrieben werden. Ein nicht angeschlossener dritter Anschluss lässt die Anordnung bei solchen Problemen wie einen geraden offenen Stromkreis aussehen, während das Anschließen dieses Endes an den Wischer wie der maximale Widerstand des variablen Widerstands aussieht - was normalerweise weniger krasse Geräusche erzeugt und die Impedanz beibehält die Schaltung definiert.

Sie können ein Doppelpotentiometer (normalerweise in Stereo-Audioanwendungen verwendet) verwenden, das aus zwei Potentiometern besteht, die auf derselben Achse montiert sind.

Sie möchten ein Stereopotentiometer verwenden. Dies sind im Grunde 2 Potentiometer mit nur einer Welle, daher haben sie immer den gleichen Wert. Um es zu benutzen, benötigen Sie auch einen 2-Positionen-Schalter:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Der Schalter würde entweder den Stereotopf 1 direkt mit dem Ausgang oder den Stereotopf 2 verbinden.