電子馬達(dá)控制器通常需要連接到編碼器，以檢測(cè)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(píng)估幾個(gè)方面。
第一步是確定應(yīng)用程序是否需要增量編碼器，絕對(duì)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(jī)軸尺寸。
最合適的輸出信號(hào)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(dòng)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(gè)原理無(wú)論是增量編碼器的正交輸出，換向編碼器的電動(dòng)機(jī)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(hào)。
因此，5 V編碼器的信號(hào)將始終在大約0 V和5 V之間切換，并且這兩個(gè)電壓分別對(duì)應(yīng)于邏輯0和1。增量編碼器的輸出是一個(gè)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(hào)為高電平時(shí)，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(shí)，輸出直接接地。由于當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)輸出斷開，因此需要一個(gè)外部“上拉”電阻來(lái)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(shí)具有更大的靈活性具有不同的電壓：集電極電壓可以通過(guò)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(diǎn)。
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(huì)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(shí)，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(guò)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(hào)較低時(shí)，上拉電阻器消耗的電流會(huì)更大，功耗也會(huì)更大。推挽輸出推挽輸出使用兩個(gè)晶體管而不是一個(gè)（圖5），因此它可以彌補(bǔ)上述開放集電極輸出接口的缺點(diǎn)。
上部晶體管代替上拉電阻，并且可以在導(dǎo)通時(shí)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(hào)為低電平時(shí)，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(duì)較小，從而電池供電的設(shè)備具有相對(duì)較長(zhǎng)的工作時(shí)間。
CUI的AMT系列單端編碼器均使用推挽輸出，因此可以在沒(méi)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(jiǎn)化測(cè)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(dòng)器輸出盡管使用推挽輸出的編碼器彌補(bǔ)了集電極開路輸出的一些缺點(diǎn)，但它們都是單端輸出。在布線距離較長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)，信號(hào)幅度會(huì)衰減，并且電容效應(yīng)會(huì)減慢轉(zhuǎn)換速率。由于單端信號(hào)的傳輸信號(hào)以地面為參考，因此這種衰減可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)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(cuò)誤地解碼信號(hào)電壓。當(dāng)電纜長(zhǎng)度超過(guò)一米時(shí)，CUI建議使用差分信號(hào)。
使用差分線路驅(qū)動(dòng)器的編碼器可以產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)：一個(gè)與原始信號(hào)匹配，另一個(gè)與信號(hào)完全相反，即互補(bǔ)信號(hào)。兩者之間的幅度差