Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Poti: Wann welchen Widerstand verwenden?


von Christian (dragony)


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Es gibt ja Poti in allen möglichen Widerstandswerten. Wann nimmt man 
denn jetzt 1 kOhm und wann besser ein 1MOhm Poti? Was sind die Vor- und 
Nachteile beider Varianten?

Meine Vermutung:

1MOhm:
+ Wenig Stromverbrauch
- Sehr störanfällig

1kOhm:
- Hoher Stromverbrauch
+ Nicht störanfällig

von Andreas B. (bitverdreher)


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Das kommt einfach auf den Innenwiderstand der Quelle sowie der folgenden 
Schaltung an, welchen Widerstandswert man für ein Poti verwendet.

Genausogut könntest Du fragen: Es gibt ja verschiedene Eiscremes. Wann 
nimmt man denn nun Schokolade und wann Vanille? Was ist denn der Vorteil 
von Schokoladeeis?

Gruß
Andreas

von Nachtschicht (Gast)


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Auswahl nach Störungen - selten ... Bei Audio Line-In nimmt man 10k, 
damit es gleichzeitig die Störungen auf dem Kabel unterdrückt.

Auswahl nach Quelle und Belastung häufiger. Z.B. Du schließt einen 
Kondensator an den Ausgang des Potis an. Das ergibt dann einen Tiefpass, 
den du gar nicht haben willst. Musst den Widerstand so klein wählen, 
dass es nicht stört. Andererseits darfst du die Quelle nicht zu stark 
belasten.

von Christian (dragony)


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Ich hätte dazuschreiben sollen, dass ich das Poti nur verwende, um die 
Spannung mit einem AVR attiny13 zu messen. Mehr macht es nicht. Es ist 
also nur ein Regler.

von Andreas B. (bitverdreher)


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OK. Wenn der Schleifer des Potis an einem ADC und das heiße Ende an Vcc 
hängt, kannst Du einen hohen (1M) Widerstandswert nehmen, solltest aber 
parallel zum Schleifer einen Kondensator 10n oder 100n setzen.
Das a) verringert die Störungen b) puffert die Stromspitze die beim 
Einschalten des C während des ADC-Wandelns entsteht.

Im übrigen: Das was Du beschreibst ist kein Regler sondern eine 
Steuerung.

Gruß
Andreas

von Besserwisser (Gast)


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Christian S., unser Poti Experte. Wenn man schon  bei einem einfachen 
Bauteil derartige Probleme hat (siehe auch den Beitrag: Wie schliesse 
ich ein Poti an), dann ist die Elektronik vielleicht doch nicht das 
richtige fuer ihn.

von Christian (dragony)


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><((((*>

von Andreas B. (bitverdreher)


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Besserwisser schrieb:
> Christian S., unser Poti Experte. Wenn man schon  bei einem einfachen
> Bauteil derartige Probleme hat (siehe auch den Beitrag: Wie schliesse
> ich ein Poti an), dann ist die Elektronik vielleicht doch nicht das
> richtige fuer ihn.

Den Thread kannte ich noch nicht.
Aber offensichtlich ist er ja Anfänger. Und da er nicht gleich das 
HyperSuperDuper Projekt anfangen will wie so viele Anfänger hier (oder 
gar an der Steckdose rumfummelt), finde ich es ok wenn er solche Dinge 
hinterfragt und dabei Erfahrungen sammelt.
Oder wie ging das bei Dir?

Gruß
Andreas

von Harald W. (wilhelms)


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Christian S. schrieb:

> Wann nimmt man denn jetzt 1 kOhm und wann besser ein 1MOhm Poti?

So etwas hat eine Hausfrau im Gefüühl. :-)
Ansonsten siehe Andreas.

von F. F. (foldi)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Christian S. schrieb:
>
>> Wann nimmt man denn jetzt 1 kOhm und wann besser ein 1MOhm Poti?
>
> So etwas hat eine Hausfrau im Gefüühl. :-)
> Ansonsten siehe Andreas.

... oder ... nimm2. :-)

Ne, ganz im Ernst, mal ein Buch lesen über die Grundlagen und Bauteile.

Würde ja Tietze und Schenk empfehlen, aber das ist wahrscheinlich noch 
ein bisschen zu hoch.

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Ich hätte dazuschreiben sollen, dass ich das Poti nur verwende, um die
> Spannung mit einem AVR attiny13 zu messen. Mehr macht es nicht. Es ist
> also nur ein Regler.

Dann solltest du einfach mal ins Datenblatt gucken.

Da steht beim normalen Analogeingang: Quellimpedanz kleiner 10k.

Also nicht mehr als 20k Poti verwenden. Auch beim maximalen input 
leakage current von 1uA liegt die Abweichung dann bei unter 5mV von 5V, 
also 1/1000.

von Praktiker (Gast)


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Hallo,

"Würde ja Tietze und Schenk empfehlen, aber..."

Du hast recht: Auf jedem Fall nein - ich konnte ihn endlich in der 
Bücherei ausleihen und wenn dann Kapitel wie

 1.1.2 Beschreibung durch Gleichungen (Diode)

auftauchen würden auch viele langjährige Praktiker aus den Hobbybereich 
und auch gelehrnte Energieelektoniker und ganz bestimmt Laien ohne 
Vorbelastung den "Heiligen Gral" deutschsprachiger Elektronik Literatur 
ganz schnell wieder bei Seite legen.
Der TS ist leider nur etwas für E-Technik Studenten, oder ein 
Nachschlagewerk für Ingenieure.

Bücher sind gut - aber das Netz bietet noch viel mehr und oft bessere 
Informationen - insbesondere Videotutorials sind oft hervorragende Lehr 
und Erklärmedien die es "früher" kaum gab.

Und sehr wichtig:
Selbst (nach-)machen, selbst messen, selbst Fehler machen, selbst 
verändern, selbst auch mal einen "gewischt" bekommen.

David Jones bringt es hier auf den Punkt
https://www.youtube.com/watch?v=zyuRcsM0gjI

Praktiker

von Andreas B. (bitverdreher)


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MaWin schrieb:

> Da steht beim normalen Analogeingang: Quellimpedanz kleiner 10k.
>
> Also nicht mehr als 20k Poti verwenden. Auch beim maximalen input
> leakage current von 1uA liegt die Abweichung dann bei unter 5mV von 5V,
> also 1/1000.

Und das braucht er jetzt um die Position eines Potis festzustellen?

Gruß
Andreas

von F. F. (foldi)


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Praktiker schrieb:
> 1.1.2 Beschreibung durch Gleichungen (Diode)
>
> auftauchen würden auch viele langjährige Praktiker aus den Hobbybereich
> und auch gelehrnte Energieelektoniker und ganz bestimmt Laien ohne
> Vorbelastung den "Heiligen Gral" deutschsprachiger Elektronik Literatur
> ganz schnell wieder bei Seite legen.
> Der TS ist leider nur etwas für E-Technik Studenten, oder ein
> Nachschlagewerk für Ingenieure.

Gerade das Thema "Diode" (das ich bisher gelesen habe) fand ich schon 
mal sehr interessant. Ob man das alles immer nachrechnen können sollte 
oder muss, das ist in meinen Augen dem überlassen, der es braucht.
Ich für meinen Teil habe dadurch erstmal richtig die Dioden verstanden.
Den H&H habe ich auch noch gekauft und schon mal ein paar Zeilen 
gelesen. Schön locker geschrieben, aber der T&S gefällt mir (bisher) 
besser.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christian S. schrieb:
> Es gibt ja Poti in allen möglichen Widerstandswerten. Wann nimmt man
> denn jetzt 1 kOhm und wann besser ein 1MOhm Poti?

Für den angestrebten Verwendungszweck - die Potistellung mit einem AVR 
bestimmen indem das Poti zwischen GND und Vcc geschaltet und die 
Spannung am Schleifer mit dem ADC gemessen wird - sind beide Werte (und 
alle dazwischen) tauglich. Naja, halbwegs. 1M ist grenzwertig.

In Richtung kleiner Poti-Widerstand muß man bedenken, daß durch das Poti 
ein Strom von Vcc nach GND fließt. Bei 1K und 5V wären das z.B. 5mA. Das 
ist schon fast soviel wie der µC braucht. Bei Batteriebetrieb würde man 
vielleicht etwas Strom sparen wollen.

In Richtung großer Poti-Widerstände ist zu bedenken, daß die am 
Schleifer angeschlossene Schaltung den durch das Poti gebildeten 
Spannungsteiler belastet und damit den Meßwert verfälscht. Nun ist der 
ADC-Eingang eines AVR relativ hochohmig (ca. 100M) - allerdings wird für 
jede Messung ein kleiner Kondensator (ca. 14pF) an den ADC-Eingang 
geschaltet (Sample&Hold, siehe Datenblatt) der sich auf die Meßspannung 
aufladen muß. Atmel empfiehlt deswegen eine Quellimpedanz von 10K. Was 
auf ein 22K Poti hinausläuft.

Allerdings steht da nicht umsonst Impedanz. Man kann auch deutlich 
größere Poti-Widerstände verwenden, wenn man vom ADC-Eingang nach GND 
einen Kondensator von z.B. 100nF vorsieht. So lange dieser Kondensator 
deutlich größer als der Sample-Kondensator mit seinen 14pF ist, stützt 
er die Meßspannung gut genug und verringert die effektive Impedanz am 
ADC-Eingang.

Als netter Nebeneffekt unterdrückt der Kondensator auch Rauschen oder 
andere eingekoppelte Störungen (wenn das Poti über eine längere Leitung 
angeschlossen ist).

von F. F. (foldi)


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Mein Gott Axel, du hast das Datenblatt aber genau gelesen. :-) Sehr 
guter Beitrag. Zu erwähnen wäre noch, dass es eine Appnote zur Messung 
über den ADC gibt und dass dort noch was über die Pins steht. Aber das 
soll der TO mal selbst lesen.
http://www.atmel.com/search.aspx?filter=0&output=xml_no_dtd&ie=UTF-8&oe=UTF-8&sort=date%3AD%3AL%3Ad1&ud=1&getfields=*&exclude_apps=1&q=ADC&site=en_collection

Da kann er sich dann alles relevante selbst runter laden und lesen.

von Christian (dragony)


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Danke Axel. Das hat mir sehr geholfen. Die Details kann ich jetzt 
effektiv nachschlagen.

von Christian (dragony)


Angehängte Dateien:

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Hallo zusammen,

letztens fiel mir wieder dieses Thema ein, da bei mir besonders mein 
Titel als "Potiexperte" hängen geblieben ist.

Besserwisser schrieb:
> Christian S., unser Poti Experte. Wenn man schon  bei einem einfachen
> Bauteil derartige Probleme hat (siehe auch den Beitrag: Wie schliesse
> ich ein Poti an), dann ist die Elektronik vielleicht doch nicht das
> richtige fuer ihn.

Ja, damals hatte ich überhaupt keine Ahnung von Elektronik, was auch der 
Grund war, warum ich mich damit beschäftigen wollte. Meine Eingangsfrage 
hier spiegelt das gut wieder. Ich musste jede Menge Spott und Hohn 
ertragen. Gerade in der Anfangsphase ist man aber auf fremde Hilfe 
angewiesen, da man ohne die geringste Ahnung nichtmal mit Google 
weiterkommt.

Seit einigen Monaten steht hier ein von mir entwickeltes Projekt und da 
mir letztens wieder dieses "Christian, unser Potiexperte"-Thema 
eingefallen ist, möchte ich es gerne mal vorstellen.

Es liegt gut ein Jahr zwischen "Was ist ein Poti?" und diesem Projekt. 
Da ich es nur als Hobby betreibe, bin ich mit meinen Fortschritten sehr 
zufrieden und vielleicht interessiert ja den einen oder anderen, was 
sich aus einem Laien entwickelt hat.

Zum Projekt:
Mich hat immer genervt, dass die meisten batteriebetriebenen 
Temperatur-Luftfeuchtigkeits-Displays in der Nacht einfach nicht 
ablesbar sind. Ist auch kein Wunder, denn leuchtende Displays fressen im 
Vergleich zu transluzenten LCD-Displays eine Menge Strom. Mir egal, 
dachte ich, und baute mir eins. Nebenbei war meine persönliche 
Herausforderung, die ganze Elektronik auf die Rückseite eines 0.96" 
OLEDs unter zu bringen. Und das war nicht einfach.

Das Display:
Angefangen habe ich wie wohl jeder mit den Adafruit Easy-Mode 
Breakout-Board. Das Display war drauf, Hühnerfutter (Ladungspumpe) gabs 
gratis dazu. Viel zu gross, also musste die Rohversion her. Bei 
Aliexpress dann 10 Stück gut und günstig erworben, das SSD DatenBUCH 
studiert und selber einen Treiber in Assembler geschrieben. Läuft 
tadellos, wie man sieht.

Die Programmierung:
Angefangen habe ich mit C und Atmel Studio. Mir gefällt die direkte 
Assemblerprogrammierung jedoch besser. Deshalb mittlerweile 
avr-toolchain auf Debian. Ich bin damit voll zufrieden, auch weil das 
Atmel Studio einfach lahm ist. Mit meinem Texteditor flashe ich die MCU 
in einer Sekunde. So macht entwickeln wesentlich mehr Spass. Nicht 
vergessen, wir reden von Anwendungen <10kB. Die Software ist also 
komplett in AVR Assembler programmiert. Es ist ein ATtiny24A mit 2kb 
Flash. Der Font frisst dabei den meisten Flash-Speicher. Dafür ist es 
gut ablesbar.
Die MCU wird über Kontaktflächen geflasht. Die sieht man unterhalb der 
MCU. Dafür habe ich mir extra eine passende Adapterplatine gebastelt, 
die mit Pogo-Pins die Kontakte herstellt.

Die Stromversorgung:
Es hat einen LDO für die MCU (3.2-5.6 Akku auf 3.0V) und einen Step-Up 
(3.2-5.6V Akku auf 6V) für das OLED. Obwohl das OLED eine 
2-Stufen-Ladungspumpe mitbringt, ist diese einfach zu ineffizient. Eine 
"grosse" Spule hilft Wunder. Das ganze Teil zieht gut 1mA und wird mit 4 
Mono-NiMh-Akkus betrieben. Die Batteriespannung wird alle paar Sekunden 
gemessen und ein Low-Battery Icon gibt es auch. Aus Platzgründen wird 
einfach das %-Zeichen ersetzt. Die Batterien halten 1 Jahr. Für 
NimH-Experten: Es sind Low-Self-Discharge Akkus. Zur Sicherheit gibt es 
noch eine 200mA Sicherung, falls mal was schief läuft, damit ein 
Kurzschluss die Akkus nicht überhitzt.

Das Layout:
Selbst geroutet mit Sprint-Layout. Da ich alles selber platzieren und 
löten muss und Durchkontaktierungen nicht so einfach sind, wenn die 
andere Seite komplett verklebt ist, musste ich es so routen, dass es 
keine Vias braucht. Ausserdem sind Hand-Vias nicht gerade klein. Platz 
ist hier aber Gold wert. Wie man sieht, habe ich das Ziel erreicht. Es 
hilft ungemein, wenn man das Pin-Out der zentralen MCU selbst bestimmen 
kann ;)

Das Löten:
Ich hasse QFNs und ich nehme sie auch nur, wenn es wirklich sein muss. 
Aber hier hat ein SOIC einfach nicht mehr gepasst. Alle Bauteile sind 
selbst platziert und mit einem Heissluftfön "gereflowt". Es sieht 
grausam aus, es hat keine Lötstopmaske, es ist dreckig, es ist teilweise 
verrutscht, zwei Kerkos pappen aneinander, und es ist alles elektronisch 
völlig in Ordnung.

Ich bin mit meinen Fortschritten sehr zufrieden und auch wenn es immer 
jemanden geben wird, der hier und da noch was verbessern könnte, würde 
ich auch heute noch sagen, dass das Teil gut geworden ist.

: Bearbeitet durch User
von voltwide (Gast)


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Liest sich gut, mach weiter so. Zurück zum Thema:
1) Der Widerstandswert des Potis sollte groß genug sein, um die Quelle 
mit Innenwiderstand nur wenig zu belasten
2) Der Widerstandswert des Potis sollte klein genug sein, um bei allen 
Schleiferstellungen einen hinreichend niedrigen Innenwiderstand für den 
angeschlossenen Eingang bereit zu stellen.

Dazwischen mußt Du den passenden Kompromiß finden.
In Deinem Falle, wo das Poti nur relativ selten abgefragt wird, reicht 
auch ein 1MOhm-Poti mit 10..100nF parallel zum Schleifer, wie schon 
zuvor gepostet wurde.

von HildeK (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Ich bin mit meinen Fortschritten sehr zufrieden

Ja, du kannst damit zufrieden sein!

von Wirrka (Gast)


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Respekt!

von Der Andere (Gast)


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Einwandfrei.
Respekt

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