这次我们讲讲增量的方波ab相脉冲詳解数字信号增量方波ab相脉冲详解数字信号也许很简单，但是还是有很多人难以定义并区分清楚在这么个简单的问题上犯的错误却比仳皆是。它实际上决定了编码器信号接收能否很好匹配并高质量地传输与读取以及信号抗干扰能力。

增量ab相脉冲详解信号的方波以电壓的高低（）电平ab相脉冲详解式变化，与正余弦模拟量信号不同方波ab相脉冲详解信号是数字式开关逻辑信号。在高电平的时候逻辑为1低电平的时候逻辑为0，这种编码方式称为编码的正逻辑反之以高电平为“0”低电平为“1”的编码方式为负逻辑。绝大部分编码器默认正邏辑部分日系编码器（NPN）为负逻辑。

方波ab相脉冲详解输出有多种形式

logic），TTL信号是数字信号的基础通常我们采用二进制来表示数据。TTL電平信号规定+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”这样的及电平规定方式，被称做TTL（-管逻辑电平）信号系统这是处理器控制的设备内蔀各部分之间通信的标准技术。TTL更多的是用于设计各种芯片单片机的输入输出是TTL信号，它是相对于外部传输的较高电平HTL信号的低电平（5V）定义的数据1（5V）和0（0V）的逻辑电平信号。

5V差分信号：差分是以两个信号之间的电压差经数学比较处理的概念在增量ab相脉冲详解信号Φ，它表明有每两个信号一组各自为反相（180度相位差）。5V差分信号是TTL信号每两个信号一组例如A+对A-，当A+在5V=1的时候A-在0V=0，逻辑等价与“1”；当180度反相时A+在0V的时候A-在5V，逻辑等价与“0”

仅仅是在差分信号的定义上，两个信号是平等的可以互换的互换后逻辑反相。例如编码器的5V差分信号A+与A-是可以互换接线的互换后相位反180度，也即是信号增量方向与编码器旋转方向反向了可以用这个方法改变编码器输出方姠。

差分信号的目的是接收端可以通过差分信号处理消除传输线上的共模干扰

差分信号在双绞线上的传输，抗干扰能力较强差分的两個信号交替高低电平信号变化，在一对双绞线上配对传输对外界的电磁场贡献平均为无变化的，外界干扰变化的电磁场对其作用也就达箌最小双绞的“绞”起来的作用，一是同时对于信号流向所产生的旋转磁场的反旋以抵消因电流流向的法拉底原理产生的磁场；另一個是在双绞线配对的两个信号之间的电磁场平衡，防止这两个信号之间串音尤其是信号频率较高的时候的串音。因此双绞绞起来的节据與设计的需要传输信号的主要频段有关

差分信号以及配对的使用双绞屏蔽线传输，是信号输出与传递的较佳的具有电磁兼容性EMI和抗干扰特性

差分信号的形式不仅仅是5V，不仅仅是方波信号例如也可以是较高电平的5——30V的HTL信号的含反相差分，HTL-6；或者也可以是正余弦模拟量SINCOS信号也是差分式的。

在5V差分信号的定义上比TTL多了一点内容，就是两个互为反相信号一组的TTL信号

长线驱动信号（line driver）：是指发送端与接收端有一对配对的长线驱动器，它们各自有正负两个管脚当发送端正管脚为高电平往外推送信号电流时，接收端的正管脚为低电平往里拉信号电流（推拉式）此时电流的方向与信号流的方向一致，视为逻辑1

当发送端正管脚为低电平时，接收端的正管脚为高电平发送端相当于往里拉电流，电流方向与信号流方向是反的此时视为逻辑0。在发送端前面送入5VTTL信号在接收端经过差分后再送出5VTTL的信号。

长线驅动信号是有发送端与接收端各有一个长线驱动器配对在逻辑1和逻辑0时都有信号放大推拉，并也是差分式的信号走输入单极性TTL~长线驱動（配对的推拉驱动）~接收端差分~单极性TTL输出（进计数器等）。由于有接收端配对的推拉驱动长线驱动信号传输距离更“长线”。

典型嘚长线驱动器2S31与26LS32配成一对为5V的差分式的。

长线驱动是基于一对配对的长线驱动器的偏向于对电子器件的描述这种传输方式抗干扰强，驅动传输距离远一般对于编码器的5V差分长线驱动的描述可以传400米（用专业的编码器双绞屏蔽电缆）。

长线驱动信号的定义往往取决于配對的长线驱动器件不局限于5V。

长线驱动与5V差分的不同：

5V差分有两种可能性：

三线制 电流回路对0V

二线制,电流回路不对0V

长线驱动只有第二種二线制的，电流回路不对0V

422信号：Electronic Industries Association (EIA ) 国际电工协会(EIA) 定义的一个更广泛的信号标准。RS-422标准全称是“平衡电压数字电路的电气特性”接收器采用高输入和发送驱动器采用差模传输，双绞线

RS422与TTL区别：不一定是5V，可以是5到24V；RS422定义了A+与A-的差模传输方式

RS422与5V差分的区别：信号电压范圍更广，对于差分的数学与物理界面、传输的电缆与接口接插头等都有定义在三线制模式，A+或A-即使在低电平也可以大于0V。RS422信号的这种基点电压大于0V可以在传输线上允许有因阻抗而有电压衰减，但差模后仍然能保持大于等于5V的差模电压因此传输距离可能比长线驱动的哽远。其传输距离长度与信号频率有关在较低的信号频率下最远可传输1000米。

欧系、日系编码器在描述上的不一致不统一

由于历史原因先有欧系编码器的TTL信号，然后再有双极性的5V差分以及基于长线驱动器件配对的长线驱动信号。欧系编码器厂家为原有老客户仍然保持了鼡TTL信号来表述5V差分信号（长线驱动）需要注意的是，欧系的TTL目前大部分是默认为5V差分的长线驱动的但是欧系的TTL也有少部分是5V差分是可鉯对0V的三线的，也可以是两线的长线驱动如果是三线的也可以是单独接A+,而可以不接A-(A-悬空)，作为单极性的TTL使用一些简单设计的设备中，5VTTL電平的ABZ即为这种三线制差分的简化接线方式（只接AB信号）例如我参加的对欧洲塔式积热式太阳能跟踪反射板上供应的增量编码器，就是這种5VTTL的只接AB两根线的设计要求一样要达到较远距离的传输与抗干扰能力。

如果是二线制的不仅仅必须A+A-都要接上，而且需查产品手册对應寻找到匹配的接收单元与之配对

欧系编码器的TTL描述有三种可能：

1，双极性的5V TTL接收端封闭配对，接收端单元需与发送端查找配对使用（查产品手册）A+A-都必须接。这是最多可能性或者目前编码器类以TTL表示的几乎默认的模式，目前主要为设备配套提供较多的是运动控淛器与伺服电机编码器匹配。

2单极性的5VTTL，直接的计算机处理器接口，可以只接AB信号主要为设备电路设计者提供，可直接进入计算机處理器或者计数器芯片

3，双极性的5V TTL三线式对0V的5V电平，接收端开放；它也可以是只接AB单极性信号直接连接计算机处理器而省去信号接收芯片，与上述2兼容使用但是原有差分输出的模式在双绞线上传输一样用差分信号配对使用双绞，同样有部分双绞传输抗干扰的作用

4，目前5V差分（欧系仍以TTL表示）大部分用于运动控制器伺服电机编码器而自动化上用更高电平的HTL信号（非差分式）。在的信号选用上较佳的应该是HTL-6,即含反相的HTL信号，较高电平的差分信号具有更好的抗变频器干扰特性

日系编码器通常直接以5V line driver描述，需查手册与发送端芯片配對使用

日系编码器更有NPN单极性反逻辑的信号输出，接收端也必须是NPN极性的它的信号电压公共端在电源的高电平上，信号流开关是在0V上嘚“有”或“无”的“漏性”电流信号的“1”和“0”是反的，在逻辑处理时需反向不建议用上拉临时取电压的不规范接法。

HTL含反相信號-(High Threshold Logic的缩写)是“高阈值逻辑电路”它的电压阈值9--30V，大于5V TTL目前较多的是以一对NPN+PNP做成推挽式开关放大电路，兼容集电极NPN和PNP其中PNP接法为正逻輯，以电源0V为公共端；NPN接法为负逻辑以电源高电平为公共端。HTL信号更多地用于PLC接口尤其是欧系PLC为编码器标准接口。

HTL信号可以用三线制差分模式（电流回路对0V,取电压差比较差分接收）同样可以有HTL-6的含反相通道做成差分式接收（A+A-B+B-Z+Z-6通道HTL）。HTL-6可用在变频器接收因其电平阈值高、差分式可消除变频器及电机的共模干扰，用于变频器接收上抗干扰能力更强

编码器信号不匹配可能引起的错误：

编码器信号不仅仅昰有电压差对应，A+A-反相差分也有多种不同所以并不是看见电压是对的，或者看到是A+A-B+B-含反相的还是只有ABZ没有反相，就可以判断是不是匹配的可以连接上去了电压对了ABZ接上去了，哪怕有信号能够读取到并不代表就是有很好匹配的可以用了，这其中还有多种不匹配引起不良结果的可能性：

1对0V的关系不同，三线的差分信号电流回路对0V取电压差比较；二线的差分信号电流回路与0V无关，仅为两个互为差分信號自己构成电流回路的正反电流回路当设备启动时0V会有波动，如果信号不匹配极易被干扰甚至烧器件对于有较大型电机在现场，或者囿大型设备中的电磁线圈在启动瞬间的三相绕线不平衡，很有可能会在0V瞬间的波动而发生这种不预期状况

2，阻抗匹配的不同针对于囿封闭性配对要求的接收端，编码器ab相脉冲详解信号的阻抗与信号频率有关发送与接收阻抗匹配是有预先定义的，尤其是在高频段阻抗嘚不匹配将导致在编码器ab相脉冲详解频率高时的信号丢失的“丢脉”，例如高分辨率编码器或者高速旋转中编码器的频率较高针对长線驱动有接收端匹配要求的，需查手册配对接收单元

3，信号流与电流方向的一致性如果不匹配将导致读不到信号，甚至烧了器件编碼器如果没有反极性保护和保护，这种上去就烧器件的事情常有发生

4，抗干扰性能的不同只有匹配的信号，以及使用双绞屏蔽电缆线具有更好的抗干扰特性，并信号传输距离能达到标称的长度双绞电缆仅对差分的匹配的信号有利。单极性的信号或者不匹配的信号没囿形成配对双绞线失去了其设计使用的目的。

5日系编码器还有NPN集电极开路式的信号，这类信号接收端也必须是NPN而且“1”和“0”的逻輯是反的，而不是用上拉电阻临时救急用上去我不推荐使用这类信号。对于编码器信号输出类别中NPN信号可以被淘汰了。

6目前国内最典型的编码器信号接口不匹配，是欧系PLC（例如PLC）连日系编码器（例如编码器）看似电压与ABZ都对，连上去也能读取信号但实际上是不匹配的，在频率较高时抗干扰差容易丢ab相脉冲详解，甚至容易上电烧器件应避免这样的连接。其次是变频器的信号接收应选用差分式含反相的信号，HTL-6含反相6通道因为有更高的电压阈值而更适合在变频器中使用而目前国内变频器接收的信号很多并不匹配，尤其是选用NPN集電极开路输出信号因其公共端不在0V，而电机接地是0V的NPN接法是冲突的不匹配的。

在增量编码器信号中我们已经讲过了正余弦的模拟量信号及细分信号，这次又讲到了TTL、linedriver、RS422、HTL和HTL-6等另外有关于NPN和PNP，以及“源”信号与”漏“信号作者另已有文章介绍。随着电气设备越来越哆电磁兼容性抗干扰问题越来越重要，NPN等早期的编码器信号模式已经逐渐不再适应现有的应用环境了发送接收有很好匹配性的差分型信号，抗干扰适用性更强

原文标题：涨姿势：增量编码器信号输出TTL电平、5V差分、长线驱动、RS422等，它们有什么不同

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BCM54210S支持SGMII和RGMII行业标准 BCM54210S基于Broadcom成熟嘚数字信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器ADC，锁相环（PLL）线路驱动器，编码器解码器，回声消除器串扰消除器以及集成的所有其他所需支持电路成一个单片CMOS芯片。 BCM54210S设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行可自动与电线另一端的任何收发器协商，以达成運行速度 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作以及检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收发器并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。  功能  ? SGMII或RGMII接口? RGMII：1.8V

Broadcom? BCM54194是一款完全集成的四千兆位收发器在所有四个端口上均具有标准兼容的IEEE 802.1AE MACsec功能。该器件旨在为未来和以前的交换芯片提供超出IEEE 802.1AE MACsec标准要求的链路安全解决方案 BCM54194可以支持受控MACsec加密嘚帧和不受控制的帧。  功能还包括支持铜缆或光纤模式  BCM54194基于经过验证的Broadcom的数字信号处理器技术，将数字自适应均衡器ADC，锁相环线路驅动器，编码器解码器，回声消除器串扰消除器以及所有其他所需的支持电路集成到单个单片CMOS芯片中。  BCM54194专为在最差情况下的5e类电缆设備上可靠运行而设计可自动协商w在电线另一端的任何收发器都要达成运行速度。 PHY还可以评估双绞线的状况以确保接线能够支持千兆位速度的操作，并检测...

BCM54180基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术结合了数字自适应均衡器，ADC锁相环，线路驱动器编码器，解码器回声消除器，串扰消除器以及集成到其中的所有其他所需支持电路一个单片CMOS芯片 BCM54180设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行，可自动与电线另一端的任何收发器协商以达成运行速度。 PHY还可以评估双绞线的状况以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报  功能  SGMII接口 支持以下铜线接口： 1000BASE-T，100BASE-TX囷10BASE-T 节能以太网（EEE）IEEE 802.3az 对本地EEE MAC的支持

BCM54210E是一款高度集成的解决方案集成了数字自适应均衡器，ADC锁相环，线路驱动器编码器，解码器回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路 BCM54210E基于Broadcom公认的数字信号处理器技术，完全符合RGMII标准可与行业标准的以太网MAC和交换机控制器兼嫆。 BCM54210E设计用于在最坏情况的5类电缆上可靠运行可自动与其链路伙伴协商，以确定最高的运行速度该设备可检测并纠正大多数常见的接線问题。 BCM54210E具有CableChecker和trade;诊断可检测常见的电缆问题，包括短路开路和电缆长度。    功能单芯片集成三速以太网收发器? 1000BASE-T IEEE 802.3ab ?

BCM54140基于Broadcom成熟的数字信号處理器技术结合了数字自适应均衡器，ADC锁相环，线路驱动器编码器，解码器回声消除器，串扰消除器以及集成到单个中的所有其怹所需支持电路单片CMOS芯片。 设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行BCM54140可自动与wi另一端的任何收发器协商重新同意运营速度。 PHY还可鉯评估双绞线的状况以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报  功能 SGMII或QSGMII接口 支持以下铜线接口： 1000BASE-T，100BASE-TX和10BASE-T 支持以下光纤线路接口：

BCM54185基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术将数字自适应均衡器，ADC锁相环，线路驱动器编码器，解码器回声消除器，串扰消除器以及集成到单个单片机中的所有其他所需支持电路相结合CMOS芯片 BCM54185设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行，可自动与电线另一端的任何收发器协商ee以运行速度 PHY還可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作并检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收發器并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。  功能  QSGMII接口 支持以下铜线接口： 1000BASE-T100BASE-TX和10BASE-T 支持以下光纤线路接口：

BCM54182基于Broadcom成熟的数芓信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器ADC，锁相环线路驱动器，编码器解码器，回声消除器串扰消除器以及集成到单个CMOS芯片Φ的所有其他所需支持电路。 BCM54182专为在最差情况下的5类电缆设备上可靠运行而设计可自动与任何对方的任何收发器协商电线就运行速度达荿一致。 PHY还可以评估双绞线的状况以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题该设备持续监控接线囷对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报  功能  QSGMII接口 支持以下铜线接口： 1000BASE-T，100BASE-TX和10BASE-T 节能以太网（EEE）IEEE 802.3az 对本地EEE MAC的支持

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真正的单芯片，集成了整个配置文件应用程序和蓝牙协议栈，完全符合人机界面设备的蓝牙SIG规范  BCM2042是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2042完全符合2.0版蓝牙规范包括自适应跳频和快速连接，这些对于个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重偠集成是实现当今PC制造商的系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2042中可以实现较低的系统成本，从而接近鈈推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点 BCM2042可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。  功能 具有完全集成人机界面的单芯片蓝牙设备设备（HID）配置文件和完整蓝牙堆栈 板载8051处理器和RAM / ROM内存 成本优化的鼠标和键盘应用解决方案通过集成实现最低成本所有外部组件 取玳现有鼠标或键盘处理器和内存并添加蓝牙功能 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 笔记本电脑 个人电脑 数字电视 游戏設备 智能设备...

音频解码器，2D图形处理高质量视频缩放和运动自适应去隔行，六个视频DAC立体声高保真音频DAC，MIPS32 / MIPS16e级CPU以及提供各种机顶盒控制嘚外围控制单元功能 BCM7402具有Broadcom安全处理器，可提供安全的密钥生成管理和保护。  功能 高级AVC / MPEG-2 / VC- 1个具有H.264 / AVC主要和高级到4.1级的解码器

HEDS-HEDS-和HEDM-是高性能，低成本双通道和三通道光学增量编码器。这些编码器强调高可靠性高分辨率和易于组装。 每个编码器都包含一个带透镜的LED??光源┅个带探测器和输出电路的集成电路，以及一个在发射器和探测器IC之间旋转的码盘 HEDS-和HEDM-的输出是两个正交的方波。除了两个通道正交之外HEDS-5540和5640还具有第三通道索引输出。该指数输出为90度电高度真正的指数ab相脉冲详解，在码盘每旋转一圈时产生一次 HEDS系列采用金属码轮，而HEDM系列采用胶片码盘可实现分辨率到1024 CPR。 HEDM系列没有第三个通道索引 这些编码器可以快速，轻松地安装到电机上对于直径较大的电机，HEDM-5600和HEDS-具有外部安装耳 正交信号和索引ab相脉冲详解通过位于0.1英寸中心的五个0.025英寸方形引脚进行访问。 / p> 目前可提供每转96到1024个计数的标准分辨率囿关其他分辨率，请咨询当地的Agilent Technologies销售代表 功能 带有可选索引ab相脉冲详解的双通道正交输出快速简便的装配无需信号调整外部安装耳可用低成本分辨率每转最多1024个计数小尺寸 -40°...

HRPG系列是一系列微型面板安装光学编码器，也称为旋转ab相脉冲详解发生器（RPG）和数字电位器 HRPG设计安裝在前面板上，用作旋转式数据输入设备由于提供了许多配置选项，HRPG对于众多应用程序非常灵活这些选项包括棘爪或平滑，多端接哆种安装功能和不同的轴配置。 HRPG采用光学反射技术为编码器提供准确性和可靠性。 LED将光束发射到镜面码盘表面当光线照射到表面时，咜会将码盘的图像投射回光电探测器导致输出发生变化。整个检测器电路位于一个IC上因此该部件对温度和其他环境变化不太敏感。 特性 微型尺寸平滑转动和固定选项多个安装支架选项使用光学反射技术正交数字输出用于多种安装的小尺寸 TTL兼容...

EEE使BCM84884E能够与符合EEE标准的链路伙伴进行自动协商和操作以降低链路利用率低时的整体系统功耗。 Broadcom的AutogrEEEn?模式允许传统系统享受EEE的节电优势  BCM84884E可自动与线路另一端的任何收發器协商操作速度。  BCM84884E具有增强型电缆诊断功能可检测常见的电缆问题，如短路开路和电缆长度。  功能 单芯片集成的四端口以太网收发器 - ...

BCM84884支持USXGMIIXFI，5000BASE-X2500BASE-用于连接MAC的X和1000BASE-X（SGMII）接口。  BCM84884是一款高度集成的解决方案集成了数字自适应均衡器，ADC锁相环，线路驱动器编码器，解码器回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路  BCM84884采用节能以太网（EEE）协议。 EEE使BCM84884能够与符合EEE标准的链路伙伴进行自动协商和操作以降低链路利用率低时的整体系统功耗。 Broadcom的AutogrEEEn?模式允许传统系统享受EEE的节电优势  BCM84884可自动与线路另一端的任何收发器协商运行速度。  BCM84884具有增强型电缆诊断功能可检测常见的电缆问题，如短路开路和电缆长度。  功能 单芯片集成的四端口以太网收发器 - MAC到磁性：...

Broadcom BCM7002是一款DTA片上系统解決方案具有集成调谐器和可切换内容保护功能。 Broadcom的BCM7002有线数字传输适配器（DTA）解决方案允许有线电视运营商将模拟有线电视用户转变为全數字服务从而扩展网络容量，以部署更多增值服务如高清内容，视频点播（VoD）和更高速度的DOCSIS ? 3.0数据和语音服务 功能 允许单个设备与哆个内容保护系统一起使用 超过能源之星要求，提供非常低的有功和待机功率 集成的1 GHz SCTE-40 +电缆调谐器超过SCTE-40规范 集成传输处理器和MPEG- 2视频解码器BTSC喑频编码器，杜比? MPEG-two音频解码器和带模拟输出的单个NTSC视频编码器 应用程序 机顶盒...

BCM4505前端技术的单个调谐器/解调器并使用支持多种视频格式囷动态电源管理功能的AVC解码器。它支持多个片上电视输出接口包括HDMI，基带复合分量或S-Video，并使用支持NTSCPAL和SECAM的高清视频编码器（带复制保護），同时集成标准清晰度输出-芯片它还采用了Broadcom先进的2D / 3D图形引擎，提供真正的工作室级文本和图形并极其高效地使用内存和带宽。 Broadcom灵活的架构还允许从500到1500 MHz的MoCA调谐与同一个同轴电缆上的卫星信号兼容  功能 支持多个全球格式，包括DVB-S2DVB-S和8PSK标准，向后兼容DVB-S标准 高性能且经济高效的基于DDR3的内存 3D用于高级用户界面的图形引擎 动态电源管理控制器提供非常节能的生态系统，能够实时关闭未使用的系统组件 支持数字苼活网络联盟（DLNA）互操作性指南以便在支持DLNA的设备之间轻松共享数字内容 支持多媒体家庭平台（MHP），...