No puede usar 9v con MCP41XXX alimentado por 5V. La hoja de datos especifica el rango de voltaje en los terminales de resistencia como 0 ~ VDD, es decir, hasta 5 V en su caso.
La única opción que se me ocurre es hacer que la parte analógica también sea de 5 V, y luego agregar el amplificador con potencia de 9 V en la salida.
ACTUALIZAR
Aquí, reorganicé tu parte analógica para ti. Francamente, no tengo idea de lo que hace. No soy un tipo analógico, pero incluso sé que debería haber salida en algún lugar. Además, la polaridad de C1 parece estar equivocada.
Esos 8V del diodo entran en el circuito a través de una resistencia bastante grande. Además, todas las conexiones a tierra también tienen resistencias grandes en ellas. En mi humilde opinión, este circuito no debe ser sensible a la tensión de alimentación en absoluto.
ACTUALIZACIÓN 2
Ya que descubrió que su parte analógica puede funcionar con suministro de 5 V, su suministro sugerido # 2 debería funcionar bien si elimina R19.
Tenga en cuenta que los potenciómetros digitales son dispositivos digitales y que sus terminales de resistencia no están técnicamente aislados de los circuitos digitales. Por lo tanto, cualquier cambio con GND no te hará ningún bien. Lo mejor que puede hacer es colocar todas las partes analógicas en una parte separada del plano de tierra, asegurándose de que esté conectada a la parte digital en un solo lugar. Dado que MCP41010 se alimentará desde una parte digital, puede hacer que la línea de separación pase por debajo de los chips alrededor de los terminales de resistencia.
Por cierto, el chip dual MCP42010 sería una opción mucho mejor. Tiene una ubicación más conveniente de los pines de resistencia: los 6 en un lado de un chip. Y solo necesitas 3 de ellos en lugar de 5.
