仍然還有人在問我，編碼器NPN和PNP輸出，到底哪個(ge) 是源型與(yu) 漏型輸出？推挽與(yu) 互補輸出、正邏輯與(yu) 負邏輯是什麽(me) 概念，能不能再講的清晰一點。太多的傳(chuan) 感器編碼器一些最基礎的簡單的概念。我本以為(wei) 自動化行業(ye) 都已在高談無人化黑燈工廠的高大上，這些幾十年前的“小兒(er) 科”東(dong) 西不會(hui) 再有人來寫(xie) 的，卻由於(yu) 某些日係大品牌PLC培訓人員過去所散布的錯誤，搞到自動化行業(ye) 這些最基礎概念到現在有些還有自相矛盾、混亂(luan) ，困擾新手而不太容易明白的地方，甚至選錯型，導致現場接上去沒有了信號。而網絡上太多的抄襲與(yu) 拚湊，正確的錯誤的各有自相矛盾之處混在一起的還在那裏繼續，更造成初學者的困惑。

記得在幾年前一次展會(hui) 上，我去聽某個(ge) 日係品牌PLC的講座，某培訓師講到編碼器，從(cong) “加上電池就是絕對編碼器，不加電池就是增量編碼器”的錯誤，到把源型漏型說反的，把編碼器部分講的一本正經地胡說八道。沒有辦法，那個(ge) 日係品牌自己並沒有編碼器，而日係品牌PLC的產(chan) 品宣傳(chuan) 培訓卻已滲透到學校教育，讓新人以為(wei) 他們(men) 大品牌講的就以為(wei) 是“對”的技術，大約也隻有我老生常談，再趟一下這個(ge) PNP與(yu) NPN哪個(ge) 是“源”與(yu) ”漏“的渾水。

一，NPN與(yu) PNP

NPN與(yu) PNP是指晶體(ti) 管三極管，P是英文正電極性縮寫(xie) ，N是負電極性，這是兩(liang) 種不同極性組合的三極管，三極管的主要作用是信號放大與(yu) 開關(guan) 輸出。

二，NPN與(yu) PNP的集電極開路放大電路（OC門）的特別性：飽和放大的開關(guan) 輸出

集電極開路是三極管放大電路其中的一種特別應用，C集電極置高電平，E發射極置低電平，當B基極送入小信號，在集電極獲得飽和放大的開關(guan) 信號輸出，在數字電路中就是“1”。集電極開路放大電路有時簡稱OC門。

在自動化行業(ye) ，已經直接把“PNP”與(yu) “NPN”表示為(wei) PNP集電極開路放大電路的信號輸出，和NPN集電極開路放大電路的輸出。

PNP型集電極開路的電源與(yu) 信號公共端在低電平，也稱為(wei) 共陰。

NPN型集電極開路的電源與(yu) 信號公共端在高電平，也稱為(wei) 共陽。

由於(yu) 有信號流向的不同和公共端接線方式的不同，PNP信號與(yu) NPN信號也要與(yu) 對應的接收電路極性匹配，也即PNP接收電路接收PNP信號，和NPN接收電路接收NPN信號。

三，源型與(yu) 漏型是“源性放大電路”與(yu) “漏性放大電路”的簡稱，是相對於(yu) 信號放大器的電流流向形象化。

三極管集電極開路電路是送入一個(ge) 小信號，放大到一個(ge) 開關(guan) 信號在集電極輸出，這與(yu) 傳(chuan) 感器感應到一個(ge) 物理量傳(chuan) 感信號再輸出一個(ge) 開關(guan) 電信號，在電路上是吻合的。因此很多傳(chuan) 感器選擇了這類NPN與(yu) PNP集電極開路輸出類型。而增量編碼器的脈衝(chong) 輸出也是一個(ge) 高低電平脈衝(chong) 的變化，因此早期的增量編碼器很多也都選擇了這種NPN與(yu) PNP的集電極開路輸出類型。

源型與(yu) 漏型是PNP與(yu) NPN放大電路的電流流向的一種形象化表述，最初是由日係PLC引入這樣的簡稱，在日係語係用中文字表達的一種方式，在原來的中國學校教育中並不怎麽(me) 使用“源型”與(yu) “漏型”這樣簡稱概念表述，而是用PNP與(yu) NPN。在歐係自動化產(chan) 品中更不該有這兩(liang) 個(ge) 日係中文字簡稱的概念的出現。但隨著日係品牌自動化產(chan) 品的大量引入，並將這個(ge) 中文字簡稱概念詞帶入了。而日係表述與(yu) 我們(men) 的理解往往很多時又恰恰是相反的。某些歐係品牌PLC因為(wei) 也想要接管經濟型日係PLC的市場，竟然也軋一腳的擠進了這個(ge) 使用“源”和“漏”而混亂(luan) 的隊伍。

在集電極開路輸出的電路中，由於(yu) 三極管極性的方向性，NPN型放大電路，其中的集電極信號電流是由負載端向發射級0V流向的，相當於(yu) 這個(ge) 電路是個(ge) 漏鬥，當輸出開關(guan) 打開時信號是吸入流過這個(ge) 漏鬥到0V的，當有信號放大時，放大的信號電流流向與(yu) 信號流方向是相反的，好比是一個(ge) 漏鬥形吸入放大，以這樣的理解，NPN放大電路應該稱為(wei) “漏型”放大並輸出。

而在PNP型集電極開路電路中，在有信號放大並輸出時，信號電流是從(cong) 放大器輸出的，放大電流與(yu) 信號流方向一致，相當於(yu) 放大器就是有源頭的輸出，以這樣的理解，PNP放大電路也稱為(wei) “源型”放大並輸出。

但是如果單從(cong) PLC角度而言，PLC是有輸入與(yu) 輸出的不同，從(cong) PLC端看，信號的輸出是PLC？還是PLC是信號的接收並再放大？事實上現在的傳(chuan) 感器與(yu) 編碼器信號輸出都已經集成了放大整形後再輸出，PLC接收端無需再放大，所以“源”和“漏”應該是麵向傳(chuan) 感器編碼器去判斷。而日係PLC培訓僅(jin) 僅(jin) 是為(wei) 了自己理解的方便，一概站在PLC端去理解信號，那樣對於(yu) PLC接收編碼器信號，電流流向正好又是反過來的了，以至於(yu) “源”與(yu) “漏”概念混亂(luan) 了。

現在的PLC接收（輸入）無需放大器的就可接收編碼器和傳(chuan) 感器信號，去湊什麽(me) “源”和“漏”的熱鬧？隻有PLC的輸出還會(hui) 有“源”和“漏”的概念。

實際上除了在日係PLC使用,其他的PLC並無必要去使用“源”和“漏”這樣的簡稱，而可以直接用PNP與(yu) NPN。

PNP是低電壓作為(wei) 公共線，NPN是高電壓作為(wei) 公共線，隻要這個(ge) 接線沒搞錯，似乎“源”與(yu) “漏”即使概念搞反了也沒關(guan) 係。但是，另外一個(ge) 概念“正邏輯與(yu) 負邏輯”也跟著錯的話，會(hui) 造成信號的反相。

四，正邏輯與(yu) 負邏輯

在PNP型電路中，其電源與(yu) 信號的公共端是在低電平0V，當輸入在低電平時與(yu) 公共端沒有電壓差，也就沒有放大的開關(guan) 信號輸出（數字量為(wei) 0），隻有當輸入是高電平時與(yu) 公共端形成電壓差而有放大的開關(guan) 信號高電平輸出，這種信號在高電平時有效的（數字量為(wei) 1）數字模式，稱為(wei) PNP正邏輯。

在NPN型電路中，其電源與(yu) 信號的公共端是在高電平（這個(ge) 放大電路特性），當輸入在高電平時，輸入輸出沒有電壓差，也就沒有開關(guan) 信號輸出（數字量為(wei) 0），隻有當輸入是低電平時（形成漏鬥）與(yu) 輸出端形成電壓差而有開關(guan) 信號輸出，這種信號在低電平時有效的（數字量為(wei) 1）數字模式，稱為(wei) NPN負邏輯。

五，推挽式（HTL）輸出，push-pull

推挽式、推拉式、push-pull、HTL

9—30V推挽輸出是一對三極管，NPN和PNP的匹配組合，在正信號時有PNP放大輸出（源信號推出），在負信號時有NPN放大輸出（漏鬥型信號“拉”入），也稱為(wei) 推拉輸出（PUSH-PULL）由此而來，因此推挽式電路可以兼容在PNP電路和NPN接收電路中使用，取決(jue) 於(yu) 公共端的接法。由於(yu) 相對於(yu) 5V的信號輸出是較高的電平，在歐係設備中也用HTL表示。

增量編碼器的推挽式含反相6通道（HTL-G6）的互補輸出

互補是數學編碼的名稱，好比在三角形裏麵有90度直角互補和180度直線互補。在開關(guan) 邏輯信號中是指開關(guan) 輸出的邏輯互補，當原信號為(wei) 1時，互補信號為(wei) 0；當原信號為(wei) 0時互補信號為(wei) 1，這是信號的數學編碼互補。在增量脈衝(chong) 信號的一個(ge) 脈衝(chong) 周期內(nei) 是指180度的相位反相互補。

增量編碼器的( HTL-G6)推挽式互補6通道輸出，是指無論是PNP接法還是NPN接法（取決(jue) 於(yu) 公共端接法），HTL-G6信號總是同時輸出一組1和0，A+與(yu) A-，B+與(yu) B-，Z+與(yu) Z-的相互之間互補輸出，例如A+與(yu) A-，當A+在1時，A-就在0；當A+在0時，A-就在1。

這種同時包含了互補信號的輸出，對於(yu) 對空間電磁場沒有產(chan) 生電磁場變化擾動，也就是最不易被空間電磁場幹擾到，而這種互補信號如果配合雙絞屏蔽電纜配對傳(chuan) 輸，抗幹擾效果也更佳，信號往往可傳(chuan) 輸100米以上。推挽式互補輸出HTL-G6也可以隻接一個(ge) 極性的信號輸出，例如NPN或PNP的ABZ3根線，甚至隻接AB，同樣可以兼容使用並也有較強的抗幹擾性能。HTL-G6因其同時具有兼容PNP、NPN、推挽，又抗幹擾效果最佳，是理想的替換NPN和PNP集電極開路輸出的先進電路輸出。

上拉電阻與(yu) 光偶接收

對於(yu) NPN型的信號輸出，要接入PNP型接收電路是沒法接收信號的（電流流向不同，公共端不同），那可以在NPN型輸出的負載端接一個(ge) 電阻，依靠采集電阻兩(liang) 端的電壓取電壓變化，也稱為(wei) 電壓輸出。因為(wei) NPN是低電平有效，采集電壓時通過采集端極性的互換將其轉為(wei) 高電平有效（類似PNP型的高電平有效），把電壓上拉了，因此這個(ge) 電阻俗稱“上拉電阻”。上拉電阻在信號頻率較高時因熱電阻而響應延遲，帶來信號延遲失真，同時這段要采集的電壓也較容易被幹擾到。

這種用法更像是臨(lin) 時性應急，不建議一直使用。

光偶接收，用光偶接收信號，與(yu) 電流流向無關(guan) ，因此可兼容接收NPN和PNP，但是，NPN的負邏輯特性沒有改變，信號是反相的，如果是編碼器會(hui) 造成AB相反相而輸出旋轉方向的反轉，而對於(yu) Z相更是要注意輸出是反相的，在0點是低電平，0點以外大部分是高電平。

NPN型編碼器，該說再見了

三極管放大電路的應用有超過半個(ge) 世紀了，隨著傳(chuan) 感器編碼器的使用越來越普遍，其中以日係設備常用的NPN電路開始遇到了很多麻煩，其中最主要的是使用NPN型電路必須所有的接入都是NPN一致性的，公共端在電源的高電平共陽，而現在電控以歐洲為(wei) 代表的設計都是公共端在0V共陰，這造成了公共端接線共陰還是共陽的混亂(luan) 。尤其是現在很多的電機係統設備還要求0V接地，較多的NPN接入大麵積的高電平共陽公共端，與(yu) 大麵積的0v接地與(yu) 外殼形成了電容電壓差，在設備通電與(yu) 關(guan) 機變化瞬間較容易衝(chong) 擊器件損壞。

結論：NPN器件尤其是NPN編碼器如果與(yu) 歐係電機設備混用，信號較易被幹擾，器件較易被損壞。

而另一方麵，隨著HTL-6推挽式含反相信號的大量成功應用，這種兼容性強抗幹擾好的使用成本已經大大降低，與(yu) 原有的集電極開路輸出成本相差已經很接近，其作為(wei) 理想的替換NPN和PNP集電極開路輸出，尤其是可替換掉容易造成公共端接線混亂(luan) 的NPN型編碼器。NPN編碼器，該說再見了。