電子馬達(dá)控制器通常需要連接到編碼器，以檢測轉(zhuǎn)子位置和/或速度。

為了選擇合適的設(shè)備，工程師必須評估幾個方面。

第一步是確定應(yīng)用程序是否需要增量編碼器，絕對編碼器或換向編碼器。

確定后，必須考慮其他參數(shù)，例如分辨率，安裝方法和電機軸尺寸。

最合適的輸出信號類型并不總是很明顯，并且經(jīng)常被忽略。

三種最常見的類型是集電極開路輸出，推挽輸出和差分線驅(qū)動器輸出。

本文將分別介紹這三種輸出類型，以幫助工程師根據(jù)特定的應(yīng)用需求選擇合適的設(shè)備。

第一個原理無論是增量編碼器的正交輸出，換向編碼器的電動機磁極輸出還是使用特定協(xié)議的串行輸出，這些編碼器輸出都是數(shù)字信號。

因此，5 V編碼器的信號將始終在大約0 V和5 V之間切換，并且這兩個電壓分別對應(yīng)于邏輯0和1。

增量編碼器的輸出是一個基本的方波，如圖1所示。

集電極開路輸出大多數(shù)旋轉(zhuǎn)編碼器使用集電極開路輸出（圖2），即，當(dāng)輸入信號為高電平時，集電極的集電極引腳為開路。

晶體管保持?jǐn)嚅_或斷開狀態(tài)。

當(dāng)輸出為低電平時，輸出直接接地。

由于當(dāng)輸入信號為高電平時輸出斷開，因此需要一個外部“上拉”電阻來確保集電極電壓達(dá)到要求的電平，即邏輯1。

因此，工程師在連接系統(tǒng)時具有更大的靈活性具有不同的電壓：集電極電壓可以通過上拉電阻上拉至不同的電壓，使其高于或低于編碼器的工作電壓（圖3）。

但是，該接口也有一些缺點。

許多現(xiàn)成的控制器都有內(nèi)置的上拉電阻，這些上拉電阻會消耗電流，即消耗功率。

另外，當(dāng)電阻和寄生電容形成RC電路時，高電壓和低電壓之間的輸出壓擺率將因此降低。

轉(zhuǎn)換斜率（圖4）是轉(zhuǎn)換率。

通過降低轉(zhuǎn)換率，上拉電阻將大大降低編碼器的速度，從而降低增量編碼器的分辨率。

減小電阻值可以提高轉(zhuǎn)換率，但是當(dāng)信號較低時，上拉電阻器消耗的電流會更大，功耗也會更大。

推挽輸出推挽輸出使用兩個晶體管而不是一個（圖5），因此它可以彌補上述開放集電極輸出接口的缺點。

上部晶體管代替上拉電阻，并且可以在導(dǎo)通時將電壓上拉至電源電壓。

由于電阻極小，因此轉(zhuǎn)換速度更快。

當(dāng)輸出信號為低電平時，晶體管關(guān)閉。

因此，與集電極開路電路相比，有源上拉電路的功耗相對較小，從而電池供電的設(shè)備具有相對較長的工作時間。

CUI的AMT系列單端編碼器均使用推挽輸出，因此可以在沒有上拉電阻的情況下連接外部電路。

除了提高速度和減少功耗外，推挽輸出還可以簡化測試和原型開發(fā)。

此外，AMT編碼器還具有CMOS輸出。

由于設(shè)備的高壓和低壓不同，因此應(yīng)參考規(guī)格以確定如何轉(zhuǎn)換輸出電壓。

差分線路驅(qū)動器輸出盡管使用推挽輸出的編碼器彌補了集電極開路輸出的一些缺點，但它們都是單端輸出。

在布線距離較長的應(yīng)用中或在存在電氣噪聲和干擾的環(huán)境中，使用單端輸出具有一定的局限性。

當(dāng)布線距離較長時，信號幅度會衰減，并且電容效應(yīng)會減慢轉(zhuǎn)換速率。

由于單端信號的傳輸信號以地面為參考，因此這種衰減可能會導(dǎo)致錯誤，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。

另外，在電噪聲環(huán)境中，不同幅度的干擾電壓將耦合到電纜，從而導(dǎo)致單端系統(tǒng)的接收器錯誤地解碼信號電壓。

當(dāng)電纜長度超過一米時，CUI建議使用差分信號。

使用差分線路驅(qū)動器的編碼器可以產(chǎn)生兩個輸出信號：一個與原始信號匹配，另一個與信號完全相反，即互補信號。

兩者之間的幅度差