編碼器NPN集電極開路輸出、推拉輸出、線性驅(qū)動輸出的特點

編碼器輸出的特性如下：
1. NPN集電極開路輸出：

輸出電路采用NPN晶體管,發(fā)射極直接連接0V端,集電極作為輸出端,輸出端和+V端之間為開路(Open)狀態(tài),這種輸出形態(tài)即為NPN集電極開路輸出。當旋轉(zhuǎn)編碼器的電源電壓與控制部的電源電壓不一致時,此種輸出方式為最佳使用方案。

不過，這種接口也具有一些缺陷。許多現(xiàn)成的控制器都已內(nèi)置了上拉電阻，而這些上拉電阻會消耗電流，即產(chǎn)生耗散功率。此外，當該電阻會與電路寄生電容共同作用，減慢輸出在高電壓與低電壓之間的轉(zhuǎn)換。減小電阻值可以提高切換速度，但是當信號為低電平時，針因消耗的電流更大而增加了功率耗散。

2. 推拉輸出： 

在+V和0V之間由兩個晶體管回路構(gòu)成的輸出方式即為推拉輸出方式。當輸出信號為H時,上面的晶體管為ON,下面的晶體管OFF。當輸出信號為L時,則上面的晶體管為OFF,下面的晶體管為ON。推拉輸出方式由于輸出電流為兩個方向(流入,流出)控制,輸出阻抗較低,波形不容易失真,也不易受到干擾的影響,當編碼器的連接線較長時,可使用此輸出方式。

推挽輸出使用兩個晶體管，而不是一個，因此可以彌補上述開集輸出接口的缺陷。上部晶體管取代上拉電阻，導通時可將電壓上拉至電源電壓，由于電阻極小，提高切換速度。而輸出信號為低電平時，晶體管關(guān)斷，因此相較于開集電路，該有源上拉電路的功率耗散也相對較小，從而使得電池供電型設(shè)備的運行時間相當?shù)瞄L。

3 .線性驅(qū)動輸出： 

采用專用的線性驅(qū)動IC。該IC具有高速應(yīng)答特性,適用于長距離傳送,不易受干擾影響。

雖然使用推挽輸出的編碼器彌補了開集輸出的一些缺陷，但兩者都是單端輸出。在布線距離較長的應(yīng)用或存在電噪聲和干擾的環(huán)境中，使用單端輸出具有一定局限性。

布線距離較長時，信號幅度衰減，電容效應(yīng)將減慢轉(zhuǎn)換速率。由于單端信號的傳輸信號以地為參考，這類衰減就可能產(chǎn)生誤差，從而導致系統(tǒng)性能下降。

此外，在電噪聲環(huán)境中，不同幅度的干擾電壓都將耦合到電纜上，從而導致單端系統(tǒng)的接收器錯誤地解碼信號電壓。如果電纜長度超過一米，奧凱特建議使用差分信號。使用差分線路驅(qū)動器的編碼器可產(chǎn)生兩個輸出信號：一個與原始信號相匹配，另一個與之完全相反，即互補信號。這兩個信號之間的幅度差是原始單端信號的兩倍，有助于克服電壓降和電容引起的衰減問題。

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