کلکتور باز

کلکتور باز ( به انگلیسی: open collector ) نوع معمولی از خروجی است که در بسیاری از مدارهای مجتمع ( آی سی ) یافت می شود، که مانند کلیدی رفتار می کند که یا به زمین وصل شده یا جدا است. به جای خارج کردن سیگنال ولتاژ یا جریان خاص، سیگنال خروجی به پایه یک ترانزیستور NPN داخلی که کلکتور آن بر روی یک پین از آی سی خارجی ( باز ) است، اعمال می شود. امیتر ترانزیستور از داخل به پین زمین متصل می شود. اگر قطعه خروجی یک ماسفت باشد، خروجی تحت عنوان درین باز نامیده می شود و به روشی مشابه عمل می کند. به عنوان مثال، کابل I2C مبتنی بر این مفهوم است.
در تصویر، پایه ترانزیستور با عنوان خروجی آی سی مشخص شده است. این یک سیگنال از آی سی منطقی داخلی به ترانزیستور است. این سیگنال کلیدزنیِ ترانزیستور را کنترل می کند. خروجی بیرونی، کلکتور ترانزیستور است. ترانزیستور رابطی بین آی سی منطقی داخلی و قسمت های خارجی آی سی ایجاد می کند.
در نمادهای شماتیک قطعه، خروجی باز با این نمادها نشان داده می شود:[ ۱]
• ⎐ برای یک پینی که خروجی های Z - کم L یا Z - زیاد H ( یا ⎒ با مقاومت بالاکِش ( به انگلیسی: pull - up resistor ) داخلی )
• ⎏ برای یک پینی که خروجی را Z - زیاد L یا Z - کم H ( یا ⎒ با مقاومت پایین کِش ( به انگلیسی: pull - down resistor ) داخلی )
خروجی یا یک مدارِ باز یا یک اتصال به زمین را تشکیل می دهد. خروجی معمولاً شامل یک مقاومت بالاکش خارجی که هنگام خاموش شدن ترانزیستور، ولتاژ خروجی را بالا می برد است. هنگامی که ترانزیستور متصل به این مقاومت روشن می شود، خروجی مجبور است نزدیک به ۰ ولت باشد. خروجی های کلکتور باز می توانند برای ترازوی آنالوگ، جمع کننده، محدود کننده و غیره مفید باشند، اما چنین کاربردهایی در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرد.
یک قطعه منطق سه - حالته برخلاف قطعه کلکتور باز است، زیرا ترانزیستورها جریان سورس ( چشمه ) و سینک ( چاه ) در هر دو حالت منطقی را شامل می شود، و به علاوه یک کنترل برای خاموش کردن هر دو ترانزیستور و جدا کردن خروجی دارد.
از آنجا که مقاومت بالاکش خارجی است و نیازی به اتصال به منبعِ ولتاژِ تراشه ندارد، به جای آن می توان از ولتاژ پایین تر یا بالاتری از منبعِ ولتاژِ تراشه استفاده کرد. ( تهیه آن از نرخِ حداکثرِ مطلقِ خروجی تراشه تجاوز نمی کند ) بنابراین مدارهای کلکتور باز گاهی اوقات برای رابطِ خانواده های مختلفِ دوات که دارای ولتاژ کارکرد متفاوتی هستند، استفاده می شود. ترانزیستور کلکتور باز می تواند برای تحمل در برابر ولتاژی بالاتر از ولتاژ منبع تغذیهٔ تراشه باشد. این تکنیک معمولاً توسط مدارهای منطقی که در ۵ ولت یا پایین تر برای راه اندازی ادواتی مانند: موتور، رله های ۱۲ ولت، نمایشگرهای فلورسنت خلاء ۵۰ ولت، یا لامپ های نیکسی استفاده می شود، یا برای راه اندازی ادواتی که نیاز به بیش از ۱۰۰ ولت دارند.