電子工学
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オープンコレクタとは?(初心者向け)基本的に、わかりやすく説明

ぽちお
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電子部品の仕様等によく表現されている ”オープンコレクタ” 今回は、この意味について説明いたします。

オープンコレクタ

オープンコレクタを調べると

電子回路”出力方式”の一つです。

とよく表現されています。
が、しかし・・・ 仕様や具体的や接続方法でその意味合いに”困惑”される場合もあります。

出力

この”出力”の言葉、 何かが出てくる=(出力) ➡ 「電気」が出てくる。


と想定されますが。  出てくる? ここの想込み、ちょっとお待ちください。

状態

Open(オープン):開放
Collector (コレクタ):トランジスタのコレクタ

語源からの直訳では、トランジスタのコレクタが開いている状態

つまり、トランジスタのコレクタ端子がオープン状態(開放状態)になっている出力形式のこととなりますが、

開放状態が出力? なにが出力??になり  

それが困惑する要因の一つとも言えます。

トランジスタスイッチ

トランジスタとは、半導体を用いて電気信号などを ”増幅” または ”スイッチング” することができる素子。

スイッチング動作(NPNトランジスタ例):

B(ベース):動作電流「入力」
C(コレクタ):スイッチ動作「出力」
E(エミッタ):グランド


Cの動作「出力」の状況を ”オープンコレクタ” と表現しています。

下図のように、トランジスタをスイッチとして見てみると、

「オープンコレクタ」や「オープンコレクタ出力」とは、単純に ”接続動作の方法” として納得してしまいましょう。

スペック

電子部品、モジュール、製品など、それぞれの接続は様々なインタエース(仕様・スペック)に基づき編成されています。

個々の接続方法や仕様などは、データシートや説明書等に表記され提供されています。

様々な形や表現で説明されていますが、類似した表現で混乱してしまう場合もあります。

以下に、オープンコレクタと「表記」されている実例を一部紹介します。

電圧出力型

製品:~センサーモジュール
仕様:オープンコレクタ
接続:~時の場合、該当端子の出力がHIGH/LOWになります

~の場合に該当端子から+/ーの信号が出てくることを意味します。

モジュールの内の回路にて、トランジスタのオープンコレクタを使用し、
その結果をON/OFF信号として出力
していることが想定されます。

電圧出力型

検出時、負荷に対し電圧で信号を供給

電流制御型

部品:xxセンサー
仕様:オープンコレクタ出力
接続:センサー内の出力回路にてトランジスタのコレクタを開放出力

電流制御型

検出時、負荷に対する電流制御で信号を供給

その他

トランジスタの種類によるオープン(開放)状態も存在します。

このようにトランジスタの出力素子が一般的なトランジスタ(BJT)の場合には、オープンコレクタ、電界効果トランジスタ(FET)の場合にはオープンドレインと呼ばれています。

まとめ

  • オープンコレクタとは、トランジスタのコレクタ端子がオープン(開放状態)になっている出力形式
  • オープンコレクタ出力の”出力”とは、電圧や電流を出力することではない。
    ”トランジスタのコレクタ”端子として単純に理解する。
  • モジュールや製品など、個々の仕様にて 実電圧や電流をスペックとする物も存在する。
  • 接続方法やインタフェースなど、データシートや説明書、等価回路や接続例を参考にする。

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シニアエンジニア
ものづくりが大好です。
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