談談增量型編碼器的信號電路輸出方式

我們知道編碼器可以分為增量型編碼器（Incremental Encoder）和絕對編碼器（Absolute Encoder），二者的主要區別在於碼盤的結構和輸出信號的形式不同。增量型編碼器輸出的是脈衝信號，而絕對編碼器輸出的是二進位的數值。對增量型編碼器而言，其輸出電路有很多類型，當使用高速計數器對編碼器的脈衝信號進行計數時，必須首先搞清楚該編碼器的輸出類型才能正確的接線並調試。今天這篇文章我們就來談談增量型編碼器的輸出電路。

增量型編碼器的輸出電路包括集電極輸出（Collector Output）型、電壓輸出（Voltage Output）型、推挽輸出（Push-Pull Output）型及線驅動輸出（Line Driver Output）型。

輸出電路的核心元器件是三極體。我們知道三極體有三個極：基極（Base）、發射極（Emitter）和集電極（Collector）。編碼器的集電極輸出電路是以三極體的發射極為公共端，信號從集電極輸出的電路。由於三極體分為PNP和NPN兩種，相應的，編碼器的集電極輸出電路也分為PNP和NPN兩種。

下面這張圖是歐姆龍E6B2-CWZ5B編碼器的集電極輸出電路（PNP型），可以看到編碼器的電源（+12V或+24V）通過一個3.3歐姆的電阻連接到三極體的發射極上，而脈衝信號（A/B/Z）則是從集電極進行輸出：

NPN型集電極輸出電路與之類似，只不過發射極（公共端）連接的是0V，如下面的E6B2-CWZ6C輸出電路：

下面是E6B2-CWZ6C的實物圖：

電壓輸出型是在NPN型三極體的集電極與電源之間連接一個上拉電阻，這樣集電極的輸出電壓會被鉗制在一個穩定的範圍。如下面這張圖是歐姆龍E6B2-CWZ3E的電壓輸出電路：

推挽輸出（Push-Pull Output）電路由兩個三極體組成，比如下面這張圖的T1和T2。

推挽輸出的兩個三極體分別接受輸入信號和該信號的反相信號，當輸入信號（Input Signal）為1時，T1導通，此時輸入信號的反相為0，因此T2截止；同樣的，當輸入信號為0時，T1截止，此時輸入信號的反相為1，因此T2導通；可見推挽式輸出電路可以輸出信號的正反兩相（比如A和A補），其抗干擾能力比較強，適合較遠距離的傳輸。

線驅動輸出（Line Driver Output）電路是使用專用輸出晶元，輸出符合RS422標準的差分信號，抗干擾能力更強，適合用於傳輸速度較高、距離較遠的場合。下面這張圖，是歐姆龍E6B2-CWZ1X的線驅動輸出電路：

好了，關於增量型編碼器的電路輸出方式就先聊到這裡，相關參考文章：

絕對編碼器和增量型編碼器有何不同？

歡迎請登錄方正智芯官網（http://www.founderchip.com）瀏覽更多技術類原創文章。