ロータリーエンコーダの出力信号について

言葉の意味がわからないと、とても不安になりますよね。

もうすでに解決していると思いますが、ご参考までに。

>TTL、HTL、ラインドライバ、オープンコレクタ、電圧出力と、いろいろありますが、
これでは、混乱を招かないほうがおかしい「くくり」です。

TTLという言葉と、ラインドライバーという言葉は、土俵の違う言葉です。
でも世の技術者には頭が良い人が多いので、多少変な表現があっても「なるほど」と
理解してしまいます。(それができない私は、書いた人に苦情が言いたい?(笑) )

TTLというのは、回路の「出力信号形式の呼び名」の1つです。TTL信号形式。
他の出力形式にはC-MOSなどがあります。

ラインドライバーとは、「電線の駆動回路」の総称です。
(電線を駆動する回路(送信側)なのでラインドライバ。受け側はラインレシーバ)
駆動回路の総称なので、その駆動信号形式は何でも良いわけで、TTLでも良いのです。
信号形式TTLのドライバーなら「TTLラインドライバー」ですし、
信号形式LVDSのドライバーなら「LVDSラインドライバー」ですし、
信号形式RS485のドライバーなら「RS485ラインドライバー」となります。

TTL信号の特徴は
1) 5V←→0VでH/Lの2値を表し、
2) H出力(5V出力)では、ほとんど電流を吐くことが出来ませんが
　L出力(0V出力)では、2～5mAくらいなら吸うことができます。
上記2)の理由により、出力に「コンデンサっぽい特性の物」(静電容量の大きい電線など)
をつなぐと、Lは素早く伝わるけど、Hの伝達に時間がかかります。
理由は、電流を流せない(=なかなか充電できない)から電圧が上がらないため、です。
ですので、プリント基板上とか短い電線とかの容量のない電線路の場合なら大丈夫。
あるいは、充電時間より長いHの場合は、使えます。(普通はやらない)

でも、多くの用例ではケーブルが2m,3mは普通で10mだって珍しくないです。
そうすると、ケーブルの静電容量は半端ではないので、
TTL信号を2mも3mも伝送するのには無理があります。ではどうしたら良いかというと、
信号伝送を得意とした信号形式に変換/復元すれば良いのです。
RS422とかRS485とかLVDSとかです。つまり、
そのエンコーダ(TTL形式)→(短く)→「RS485に変換+駆動」IC→→(長くてOK)→→
→→「RS485受信+TTLに変換」IC→(短く)→相手基板の入力へ　とすれば良いのです。
その変換+駆動のICが先ほどのラインドライバ、ラインレシーバということです。

TTLは押し引き電流が対称でなく、個人的に好きでない形式なので、74HCTxxというICで
C-MOS(74HCxxのグループ)に変換して使うようにしています。
HCxxのグループのC-MOSは、押しも引きも10mA以上(25mA?)取れるため、
出力に10～33オームの抵抗を直列に入れれば、2m程度のケーブル長も駆動できます。
高容量、長距離、高速なら、迷わず差動形式を使います。

以上、ご参考まで。

毎度ＪＯです。
質問内での資料が断片的ですので少し調べてみました、

http://www.heidenhain.co.jp/index.php?WCMSGroup_785_194=487&WCMSGroup_2523_194=785&WCMSGroup_2509_194=2523&WCMSGroup_487_194=855&WCMSArticle_Template_45_11891=HeidenhainProduktDB&op=catview&search=category&CS_UID=18264

ハイデンハイン社製　ERN1020　インクリメンタルエンコーダ
http://wwwpdb.heidenhain.co.jp/ansicht/download.php?FilePath=..%2Fansicht%2FHeidenhain%2Fmedia%2Fimg%2F&FileName=MA_ERN_1020_ID58442791.pdf

代理店の技術資料
http://wwwpdb.heidenhain.co.jp/ansicht/download.php?FilePath=..%2Fansicht%2FHeidenhain%2Fmedia%2Fimg%2F&FileName=349529-J2.pdf

これらによるとERN1020は、インクリメンタルTTLで、作動ドライバRS422準拠となっています、
推奨されるレシーバはDS26C32ATとなっていますので、ラインドライバはDS26C31Tだと推測されます
エッジ間隔が0.1μs以上であれば、レシーバはAM26LS32でも可となっています、
Ａ相・Ｂ相・原点信号は差動ドライブですがエラー信号はTTLのようです。


質問内容にあるTTLと差動ドライバとは違います、

　TTLはシングル出力でTTL入力に対応しています、長距離伝送は出来ませんがロジック回路に直結出来ます。

　差動ドライバは±の出力があり、専用のインターフェースIC(AM26LS32等)が必要です、
又例外的にTTL入力に接続出来ますが長距離伝送は出来ません。


>>ちなみにＴＴＬのときは－Ａ相と－Ｂ相はグランドにつなげと言われたのですが
今回のERN1020は差動ドライバですので、これをするとエンコーダを壊します


今回使用されるI/Fボード　Quanser社製のQ4コントロールボード
http://www.kxcad.net/cae_MATLAB/toolbox/xpc/io_ref/quanserq4.html
Quanser Q4 Digital Inputボードと、Quanser Q4 Incremental Encoderボードが有りますがどちらをお使いですか？？

Quanser Q4 Incremental Encoderボードであれば長距離伝送が可能ですが、
Quanser Q4 Digital Inputボードであれば長距離伝送は出来ませんし高速でのデータ転送も望めません。

システム構築時にこれらの資料を集めて最適な構成をする事が、安定したシステムを構築する為には必須ですね。

これかな？
http://www.quanser.com/english/html/solutions/fs_Q4.html
学生さんの実験？

quanserQ4ボードの詳細がサイトからは探し出せませんので良く分かりませんが
ハイデンハインの出力詳細仕様も不明ですし

>ＴＴＬでもA層，A-層，B層，B-層，Z層，グランド，電源といったパルスがでてきますよね？
>ラインドライバとどこが違うのでしょうか？
ラインドライバとTTLの大きな違いはドライブ能力です
TTLは短距離ドライブ　　　　パソコン内部のボード間とかでせいぜい１ｍ
ラインドライバは長距離伝送　数百ｍ以上の長距離伝送が可能
電圧レベルは双方とも５Ｖです

>エンコーダからボードまでの距離は２ｍ程度で，
この程度なら研究室使用で誤動作しても危険性がなければ
ＴＴＬのままで接続しても構わないでしょう
もちろん誤動作する可能性は消えませんが（要するに誤カウント）
必ず誤動作するのかと言えばそうとも限らず、恐らく２ｍは実用限界

ツイストペアシールドケーブルで配線して下さい
そして必ずＡ相と－Ａ相、Ｂ相と－Ｂ相がペアになるように

もし、暴走したら危険性のある装置なら無理です
↓で貴殿が上げて居たサイトの下の方にある倒立振り子程度なら
例え暴走しても「イテテ」で済みそうですが

概ねTTL出力の実用距離はせいぜい１ｍ程度です
残念ながら貴殿が購入した中では延長距離は一番短い
http://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq00969.html
http://www.fa.omron.co.jp/guide/cautions/5/encoder_guide_data/


TTL－ラインドライバ変換ユニットの選択肢は少ない
http://www.sumtak.co.jp/index.php?WCMSGroup_5251_31=36&WCMSGroup_36_31=3565
http://www.m-system.co.jp/mssjapanese/PDF/NS/R/nsrppd.pdf
http://www.watanabe-electric.co.jp/product/catalogue/henkanki/pulse.asp

もし出来るなら返品交換をお願いしたほうが早いかも？

エンコーダと接続する入力機器は何でしょう？
その距離と入力機器のインターフェースの種類は何でしょう？

入力機器がTTL入力でエンコーダとのケーブル長が１ｍ以下なら
そのままでも使えるでしょう
でも、そんな装置はせいぜいプリンタ程度の大きさで
筺体内にエンコーダと入力機器が有る場合に限られます

下記ＵＲＬ参照下さい。